圖片來源：Unsplash/Pixabay
撰文 | 不周
審校 | 二七
從航測飛機上俯瞰南極冰蓋，目之所及是一望無際、潔白廣闊的冰原，看上去靜悄悄的。但如果從衛星影像上看，從冰蓋內陸出發向冰蓋邊緣方向，其實遍佈著放射狀的暗色通道。在這些狹長的區域裡，冰川正悄然移動，其速度可達每年1000米以上。這些冰蓋上的高速冰河被稱為冰流，它們攜帶著大片冰體一路流入海洋，每年會造成數十億噸的冰質量損失。
Sentinel-1衛星於2022年拍攝的多特森冰架影像。
圖片來源：Contains modified Copernicus Sentinel data (2022), processed by ESA.
事實上，南極洲90%的冰質量損失都是透過冰流流失的，格陵蘭島也有50%的冰透過冰流損失。可以說，冰流是冰體流失最主要的方式，也是最直接影響全球海平面上升的因素。而在普通“慢冰”中，宛如高速公路一般的冰流一旦發生變化，其影響很可能會波及如今格外脆弱的冰蓋系統，進而造成災難性的海平面上升等事件。因此，數十年來，冰川學家一直密切關注著冰流的動向，以便及時理解冰蓋穩定性，完善氣候模式。
在西南極洲，除了全球矚目的末日冰川——思韋茨冰川（Thwaites Glacier），和它的近鄰松島冰川（Pine Island Glacier），還有較小的波普、史密斯和科勒冰川（Pope, Smith and Kohler Glaciers，PSK）以及其他冰川。在過去數十年間，西南極區域的冰川和冰流的變化顯著，尤其是流入阿蒙森海灣的多條冰流流量增加，導致南極洲損失了大量冰體。
克羅森冰架和多特森冰架
圖片來源：ESA
儘管思韋茨冰川和松島冰川是造成冰損失的“主力”，但PSK區域冰川變薄以及冰流加速的速度均比其他臨近區域更快，這無疑引起了冰川學家的警覺。最近，美國利茲大學（University of Leeds）的研究團隊就將目光對準了PSK的8條冰流，希望能揭示冰流變化會如何影響與思韋茨冰架臨近的兩個重要冰架——多特森冰架和克羅森冰架。考慮到人類活動近幾十年對全球氣候的影響，冰川學家對冰流加速倒是早有預期。但令人震驚的是，在冰流加速的“大流”中，有一條冰流“特立獨行”地減慢了。也正是由於這個冰流中的異類，研究團隊捕捉到了一個意想不到的“偷冰海盜”。這項研究已於5月8日發表於《冰凍圈》（The Cryosphere）雜誌。
衛星追蹤冰川流動
很難想象，要如何在一片白茫茫中捕捉這些巨大冰川的移動，甚至還要精準測量其流速。好在，近些年各國在地球觀測領域投入了大量研發精力，歐盟的哥白尼計劃（Copernicus Programme）正是其中之一。哥白尼計劃發射的第一顆衛星，合成孔徑雷達（SAR）衛星Sentinel-1A於2014年升空，兩年後Sentinel-1B也發射升空。這兩顆衛星組成的星座，能穿透雲層，觀測冰面或附近的可見特徵（比如冰裂縫或裂谷）的位移，從而精準測量冰體的移動速度。
透過分析這兩顆衛星從2015年1月至2022年12月收集的資料，研究人員製作出了這些冰流在2015-2022年間、解析度達100米*100米的年度冰流速度和冰流速誤差圖。而為了拉長時間跨度，研究人員還引入了美國航空航天局（NASA）MEaSURE專案結合光學和雷達影像生成的冰流速度資料集，這組資料覆蓋了2005年6月至2017年5月。結合兩部分資料，研究團隊終於獲得了一條長達17年半的的冰川運動記錄。
2005-2022年間多個冰川的冰流速度變化影像。
圖片來源：ESA (data source: Selley et al., 2025, University of Leeds)
依照時間順序，研究人員提取了PSK區域8條冰流的速度變化。結果顯示，自2005年以來，有7條冰流明顯加速，其中4條在冰流與海洋交界的接地線處，流速增長幅度超過60%，而變化最劇烈的史密斯西冰川冰流速度在此期間幾乎翻了一倍（87%）。到2022年，有六條冰流的平均流速超過700米/年，相當於一年前進7個足球場的長度，這對於冰流已經是相當高的速度了。
真·冷酷偷盜者
不過，科勒西冰川這條冰流是個奇特的例外——它的流速不增反減，其冰流速度自2012年開始持續放緩，到了2022年竟比2005年還慢了10%。而與之呈鮮明對比的是，它的鄰居科勒東冰川和史密斯西冰川的冰流流速變化在8條冰流中遙遙領先，2022年的流速比2005年快了約560米/年。
2005-2022多個冰川冰流速度變化資料。
圖片來源：ESA (data source: Selley et al., 2025, University of Leeds)
更引人注目的是，研究人員還發現PSK中的兩條冰流方向出現了明顯改變。在科勒西冰川和科勒東冰川的分界處，研究人員觀測到冰流在2019年向東旋轉了約8度。而這種旋轉可能導致冰流從科勒西冰川重新定向至科勒東冰川。
“我們認為，科勒西冰川觀測到的減速現象可能就源於冰流轉向，”利茲大學地球與環境學院的博士研究生希瑟·賽利（Heather Selley，這項研究的第一作者）表示，“這是由於科勒西冰川表面坡度的巨大變化，而這又源於其臨近冰川變薄速度的巨大差異。”事實上，當冰流速度加快時，冰層會被更劇烈地拉伸並變薄。由於科勒東冰川的流動速度越來越快，變薄速度也越來越快，它開始“竊取”科勒西冰川的冰。
2015-2022年間，流入西南極洲克羅森冰架和多特森冰架多個冰川的平均速度和方向，其中箭頭表示流向的變化。
圖片來源：ESA (data source: Selley et al., 2025, University of Leeds)
“這就像是一種‘盜冰’行為，冰流從一個冰川轉向另一個冰川，加速融化的冰川其實是從正在減速的鄰居那‘偷’冰，”賽利說道，“而我們此前從不知曉冰流可以在如此短的時間裡‘偷走’其他冰川的冰，這一發現實在令人著迷。”
事實上，此前冰川學家普遍認為，冰流轉向是一個極其漫長的過程，可能需要數百年甚至上千年時間。這也是為何這次的新發現如此令人震驚。“科勒西冰川冰流的轉向極大地改變了流入多森冰架和克羅森冰架的冰質量通量，“利茲大學地球與環境學院地球觀測教授安娜·霍格（Anna Hogg）表示，“這可能在維持多特森冰架和加速克羅森冰架惡化情況方面發揮了重要作用。”顯然，冰流轉向是現代冰蓋動力學中一個重要的新過程，它對於理解當前冰川的結構變化，及冰川系統未來的演化至關重要。
論文連結：
https://tc.copernicus.org/articles/19/1725/2025/
參考連結：
https://en.wikipedia.org/wiki/Ice_stream
https://www.antarcticglaciers.org/antarctica-2/west-antarctic-ice-sheet-2/west-antarctic-ice-sheet/
https://environment.leeds.ac.uk/see/news/article/5954/satellites-observe-glacier-committing-ice-piracy
https://www.discovermagazine.com/environment/glacier-in-antarctica-caught-committing-ice-piracy-from-its-neighbor
https://www.antarcticglaciers.org/glaciers-and-climate/observing-and-monitoring-glaciers-and-ice-sheets/measuring-glacier-velocity/
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