随着气温上升,南极冰架边缘的支撑冰层快速融化并崩裂,留下高耸的纯冰悬崖。悬崖的稳定性直接关系到冰盖进一步分裂以及全球海平面上升的速度。
传统的海洋冰崖不稳定性(MICI)模型认为,只要冰崖高度超过约100 米(相当于自由女神像高度),就会在自身重力作用下倒塌,随后暴露出更高的内陆悬崖,形成连锁崩塌。
MIT 与 WHOI 的研究团队利用 NASA 的 ICESat‑2 激光高度计,收集了 2019‑2023 年间超过 15 000 条冰崖的三个月一次的高度数据,对其四年演化进行统计分析。
结果显示,平均冰崖高度仅约 30 米,远低于传统临界值;只有极少数冰崖超过 100 米。与此同时,研究发现厚冰混合层(mélange)和较深的海水能够提供额外支撑,提升悬崖的稳定性。
对四个最高的冰崖(最高 127 米)进行细致追踪后发现,它们的倒塌速度确实快于 MICI 模型预测,但退缩过程仅持续短暂,随后冰体重新向海岸扩展,实现快速稳定。
进一步分析表明,底床地形起到“减速带”作用:在底床抬升的区域,冰层相对变薄,降低了倒塌风险;此外,倒塌后高悬崖会迅速变薄,转变为更稳固的低矮形态。
因此,要准确预测海平面上升,需要将底床地形、冰层变薄速率以及周围水深和混合层厚度纳入不稳定性模型,而不能仅依赖高度阈值。
本研究得到 NASA、美国国家科学基金会以及国际 Thwaites 冰川合作项目 DOMINOS 的资助。
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