全球变暖导致南极冰架即将崩裂
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所谓冰架，是指与大陆冰相连的海上大面积的固定浮冰。南极冰盖覆盖面积达1200平方公里，平均厚度在2000—2500米之间，最厚的有4800米，总体积达2450万立方公里。这顶巨大的“冰帽”，在自身重力的作用，以每年1—30 米的速度，从内陆高原向中周沿海地区滑动，形成了几千条冰川。冰川入海处形成面积广阔的海上大冰舌，终年既不破碎（边缘除外），又很少消融，这就是海上冰架的来源。
当P-3飞行研究实验室掠过南极威德尔海时，我俯下身，从飞机底部的舱门向外望去，海豹、企鹅和冰山在我的视线中忽隐忽现。从150米的高空看下去，所有的东西都变得很小，除了巨大的冰架（ice shelf）——这种看起来无边无际的冰体，在南大洋上漂浮，厚度几乎达几个足球场的长度，给覆盖整个南极大陆的冰盖（ice sheet）镶了一道边。
20世纪80年代中期，我们所有的飞行都是考察飞行一旦离开位于智利南部的基地，就会在空中连续飞行12个小时，有足够的时间与驾驶员闲谈诸如在冰架上迫降的话题。这并非无稽之谈，因为我们曾经不止一次遇到过飞机发动机出现故障的紧急情况。但在1987年，拉森－B冰架边缘出现了一条清晰可见的永久性冰缝——这让我们清醒地认识到，未来的迫降将不再轻松。
这一裂缝也引起了我们的思考尽管一万多年以来，这些冰架一直是稳定的。，如果大冰盖下的海水持续升温，它们会不会崩裂？
20世纪90年代中期，我的一位就职于美国冰雪数据中心（National Sno and Ice Data Center，位于科罗拉多州博尔德市）的同事特德·斯坎博斯（Ted Scambos），开始关注气象卫星影像上拉森－B冰架出现的变化像雀斑一样的黑点开始出现在洁白的冰面上。随后的彩色影像表明，黑点其实是深蓝色区域——全球气候变化使南极的气温迅速升高，速度远远超过了地球上任何地方，而拉森－B冰架的部分冰面正在变成充满融水的蓝色池塘。冰川学家戈登·德·Q·罗宾（Gordon de Q. Robin）和汉斯·韦尔特曼（Hans Weertman）早在几十年前就指出，表面水能够使冰架断裂。斯坎博斯意识到，这种所谓池塘里的水，能够穿透冰架，与下面的海水相混合，也能够使整个冰架崩裂。尽管如此，当时什么也没有发生。
这种看似平静的情况，一直到2001- 2002年的南极初夏才被打破。斯坎博斯清楚地记得，2001年11月他从一直在拉森－B冰架上进行野外考察的冰川学家佩德罗·斯卡瓦卡（Pedro Skvarca）那儿得到一个消息冰架上到处都是水，正在形成很深的裂缝。当时任职于阿根廷南极研究所（位于布宜诺斯艾利斯）的斯卡瓦卡发现，他根本无法工作。在2002年2月下旬，池塘消失了，水排干了——池塘里的水穿透了冰架。到3月中旬，卫星影像清楚地显示，大约3,400平方千米的拉森－B冰架崩裂了，只留下一堆大小形状不一的冰块，大的有曼哈顿岛那样大，小的只有微波炉烤箱那样大。我们的紧急迫降点，几千年来一直保持稳定的冰架，就这样消失了。2002年3月20日，斯坎博斯提供的冰架崩塌影像登上了《纽约时报》头版，令世人震惊。
似乎是在顷刻之间，全球变暖引起极地冰雪世界发生急剧变化的可能性变成了现实。似乎是为了证实这种变化，2002年8月，地球北极的海冰（sea ice）面积降到了历史最低水平，格陵兰岛冰盖表面的夏季融化也达到了前所未有的水平。格陵兰岛的融水涌入冰缝，在冰上形成洞穴，即冰川锅穴（moulin），然后就像我们所推测的那样，融水带着夏季的热量，陷入冰盖的底部。与拉森－B冰架的崩裂不同的是，格陵兰岛上的融水并没有与海水混合，而是与泥土混合形成泥浆。泥浆使冰盖与岩石的界面得到“润滑”，使沿着基岩的运动变得更加通畅。但不管是什么机制，庞大的格陵兰岛冰盖正在离开岩基，加速向海洋移动。
最近，作为正在实施的国际极地年（International Polar Year，IPY）调查活动的一部分，我和同事们一直在尝试描绘南极冰盖底部“水道系统”的概貌。尽管“润滑”南极冰盖运动的液态水大部分可能并非来自于陆面，它们所起的润滑作用是相同的。而且，南极的一些冰盖也同样经历着加速滑动和崩裂的过程。
为什么认识这些过程如此重要呢？因为世界上有1/3的人口生活在海拔90米以下的地区，多数大城市也都位于沿海地区。每100立方千米的冰体离开陆地进入海洋，全球海平面就会上升约0.3厘米。这个数字听起来也许不是很大，但让我们分析一下目前世界三大冰盖所固定的冰体吧如果西南极冰盖融化，将使海平面上升约5.8米；如果格陵兰岛冰盖消失，海平面将上升约7.3米；而东南极冰盖的融化，将使海平面上升约52米。三者合计，大约为65米（参见第81页顶端的图表，作为对照，自由女神像从基座顶部到火炬顶部的距离大约为45.75米）。在冰盖的内部运动和入海移动方面，液态水起的作用至关重要，长期以来，这一作用却被低估了。认识液态水如何形成、在哪里产生、以及气候变化如何加强它对极地冰盖的作用机制，对于预测和预防全球变暖对海平面的影响极为重要。