冰架是什麼？冰山會使海平面上升嗎？

上周四，一則「面積大小接近上海的南極冰山與冰架分離」的新聞，再次讓遙遠的南極登上了各大網站科技版面的頭條。這條新聞包含了豐富的冰凍圈科學和海洋科學知識，今天就來為大家解讀一下。新聞中的這座冰山被稱為「史上最大的冰山之一」，這裡的「史上」是從什麼時候開始呢？

人類認識冰山的歷史

人類認識冰山的歷史確實很長了，早在上上個世紀，冰山就已經出現在航海者的記錄中。而發生在上個世紀的冰海沉船慘案，也讓這些遊盪在高緯度海洋的大傢伙聞名世界。但是，對於冰山的系統觀測，卻是最近幾十年才開始的。

因為在茫茫大海上遇到漂浮的冰山，船員們首先想到的是躲避，而不是測量。就算有人會估算一下高度和長度，或者利用雷達掃描圖上的冰山圖像，算出冰山的面積，那也只是零星的觀測。

上個世紀70年代，藉助于飛速發展的航天技術，人類才得以從太空一窺極地冰雪世界的全貌，也開啟了對冰山的全面追蹤觀測。1978年，美國國家冰中心（USNIC）開始發布南極冰山信息，對長度超過10海里的大冰山進行編號和追蹤。這樣說來，「史上最大冰山」應該是從1978年算起。

從衛星觀測數據中識別出的每一座大冰山會有一個固定的編號，編號的第一個字母表示最初發現冰山的經度區間，從0度經線開始向西，每90度一個，依次為ABCD共4個；後面的兩位數字表示在此區間內新發現的冰山序號。

這座新生的冰山，已由USNIC命名為A-68，就是自1978年以來，在0°~90°W之間發現的第68座大冰山。USNIC預測，在未來的幾個月中，A-68將隨著威德爾流渦向東-東北方向漂移；在進入更北部的南極繞極流之前，A-68有可能分裂為幾個更小的冰山。這些小冰山，將依次命名為A-68A，A-68B等。

從拉森C冰架上崩解出來的冰山A-68（USNIC）

史上最大冰山，不僅面積大，體積也大。這座新生的大冰山，體積算出來是一萬億平方米。那麼，咱們是怎麼算出這個體積的呢？衛星能測量出冰山的出水高度，由此計算出冰山水上部分的體積，水下部分，衛星無能為力了，就要靠咱人類的智慧，用浮力定律來解決。

經常上頭條的拉森冰架

新聞中說這座冰山是從拉森C冰架上掉下來的。如果你關注此類消息，可能聽說過拉森C的姐姐——拉森B，她在十幾年前的粉碎性崩解也曾上過頭條。2002年2月，在一個多月的時間裡，接近四分之一的拉森B冰架（約3250平方公里）發生破碎，形成數千座冰山，真真是碎了一地。

衛星圖片顯示，冰架表面先行融化，融水匯積成無數淡藍色的水池（融池），並向下滲透到冰架內部，生生將原來堅如磐石的冰架整成了「豆腐渣」。後來的研究還發現，升溫的海水也是冰架解體的幫凶。

拉森B還有個大姐，拉森A，這個冰架崩解得更早，是在1995年，那時國內還沒有幾個人聽說過冰架這個詞。

衛星圖片構成的拉森B冰架的崩解過程動圖（NSIDC）

打開國內出版的世界地圖，在南極那裡你能看到冰架的另一個名字——陸緣冰。顧名思義，這是位於陸地邊緣（之外）的冰，也就是在海里的冰。這些冰不是由海水凍結形成的海冰，而是從陸地進入海洋的冰川冰。

寒冷的南極大陸上，積雪終年不化，數百萬年來形成了厚達兩千米的冰蓋。整個冰蓋可以劃分為若干條冰川。冰川（俗稱冰河）這個詞非常形象，南極大陸上看起來堅硬無比的冰其實一直在不停流動，而且像江河一樣，也是從高向低流，最終奔向大海。

當然這個速度超慢，最快的也不過每年移動幾米。在合適的條件下，流入海洋的冰會浮在海上，且與後面的冰川連為一體，就形成了冰架。簡單地說，冰架就是陸地冰川入海形成的。冰架這個詞也很形象，既然是架子，下面就需要有支撐。

支撐冰架的通常是海岸，凹進去的海灣兩邊都有海岸，這裡就成了冰架出現最多的地方。例如，南極最大的海——威德爾海中有菲爾希納-龍尼冰架，羅斯海中有羅斯冰架，而世界大洋的最南端實際上是在羅斯冰架之下。

冰架下的海洋仍是人類尚未涉足的領域，冰架崩解後，原來被數百米厚冰所覆蓋的海洋就完全暴露出來。考察船終於可以進入這片海域，進行觀測了。

南極海洋生物資源養護委員會已於2016年決定，所有因冰架退縮或崩解而暴露出來的新海域將自動受到保護，成為科學研究的專用區域，以便能夠發現和研究新的物種和生物群落。拉森B冰架部分崩解後，發現的新物種也曾上過新聞頭條，有興趣的讀者可以去了解一下。

冰山入海能不能使海平面上升？

如此巨大的一塊冰掉進海里，會不會引起海平面上升呢？大多數新聞報道引用了英國研究團隊的觀點：「這座冰山與冰架分裂前已經漂浮在海面上，因而不會對海平面高度立即造成影響。」而實際上，已經漂在海里的冰（包括冰山、冰架和海冰），即使全部融化，也不會造成海平面升高。

如果你能做對前面的冰山體積估算題，應該能想明白這個問題。如果還不明白，可以拿一杯加冰塊的飲料，耐心觀察一下冰塊融化會不會改變液面高度。雖然北極海冰正以驚人的速度在減少，甚至在本世紀可能出現夏季無冰的北冰洋，但咱們也不必擔心海冰融化會引起海平面升高。

不過，失去了冰架的支撐，冰川會以更快的速度進入海洋。本來在陸地上的冰川，進入了海洋，無疑會增加海水總量，造成海平面上升。有報道中提到：「一些研究人員估計，如果拉森C冰架後方的冰川全部進入海洋，全球海平面可能上升大約10厘米。」不過，這只是一個簡單的換算，並沒有人能知道這個「如果」什麼時候才會發生。

通常，冰架崩解後，隨著後續冰川的流入，還會擴展到接近以前的規模，構成冰架周而復始的生命循環。對於這次的冰山分離，英國的研究團隊也認為，屬自然現象，與全球變暖沒有直接關聯。

雖然南極冰山入海，引起了公眾對海平面上升的擔憂，但是對海平面上升影響最大的冰川並不在南極。二十多天前，中國海洋大學教授陳顯堯發表在《自然?氣候變化》雜誌上的論文提到，最近二十年的海平面加速上升，最大的貢獻者是格陵蘭冰蓋，其對海平面上升速率的貢獻從1993年的不到5%增加到2014年的25%；而南極冰蓋損失造成的海平面上升則基本保持不變。

格陵蘭冰蓋與南極冰蓋是地球上僅存的兩個冰蓋，前者的規模遠小於後者。格陵蘭冰蓋已經退縮到海岸線以內，因而沒有大型的冰架。雖然不可能發生冰架崩解這種大規模的變化，但是格陵蘭冰蓋一直在加速融化，這才是海平面加速上升的真正幕後推手。

衛星高度計觀測（黑色點線）顯示1993-2014年間全球平均海平面加速上升。對海平面上升的主要貢獻來自於海水受熱膨脹、陸地冰川融化、陸地存水以及格陵蘭島和南極冰蓋的融化，其中格陵蘭島冰蓋的加速融化是導致全球平均海平面加速上升的主要原因；圖片來自陳顯堯教授的論文

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