海水渗入思韦茨冰川底部，其2100年海平面上升预测翻了一倍

温暖的海水正深入南极思韦茨冰川（Thwaites Glacier）下方数公里处，一旦计算机模型将这一因素纳入考量，该冰川在本世纪对海平面上升的贡献预测将大致翻倍。新模型在未假设海洋或大气进一步变暖的情况下得出了这一数字。与大多数前代模型不同，它还能复现卫星实际观测到的冰川行为：同时发生退缩、变薄和加速。

这一影响远不止于南极。思韦茨冰川被广泛称为“末日冰川”，若其全部融化，所含冰量足以使全球海平面上升约三分之二米；而它所在的这段海岸线已占南极冰损失总量的约三分之一。每多出一毫米，都会抬高高潮和风暴潮抵达海岸的基准线。

这项研究由冰川学家马蒂亚·波伊内利（Mattia Poinelli）与加州大学欧文分校的埃里克·里尼奥（Eric Rignot）以及美国国家航空航天局喷气推进实验室、达特茅斯学院、加州大学洛杉矶分校和加州大学圣地亚哥分校的同事共同领导，预测到2100年，仅思韦茨冰川就将导致全球海平面上升最多30毫米，误差范围约为上下6毫米。在相同条件下运行的、近期预测背后的国际模型集合平均值约为15毫米。

“由于缺少某些物理机制，迄今为止大多数预测都难以匹配质量损失的快速性，”里尼奥说，他是加州大学欧文分校的地球系统科学教授。

该模型还指出了具体的薄弱点。冰川移动最快的部分——其主干流——目前被穆吉诺海脊（Mouginot Ridge）阻挡，这是海床上一块宽约几公里的凸起，位于海平面以下约950米处。“思韦茨主干流正被穆吉诺海脊暂时稳定住，”波伊内利说。在与卫星当前观测结果最匹配的模拟中，该冰川在本世纪末之前滑离该海脊的概率约为60%。此后，海床向内陆方向加深，冰体在下一个高点——南海脊（South Ridge）之前，没有类似的地形可以抓牢。

研究方法

一条末端伸入海洋的冰川有一条接地线，即冰体从基岩上抬起并漂浮的分界线。大多数冰盖模型将其描绘为一条清晰的边界，并且在许多常用公式中，海洋融化作用在接地线处立即降为零。

卫星雷达揭示了一个更混乱的故事。来自ICEYE雷达卫星星座的图像显示，思韦茨冰川的接地线随潮汐移动数公里。在主干流上，冰体反复从穆吉诺海脊内陆方向长达10公里的海床上抬起，因此受压的海水在模型视为牢固接地冰体的下方进出。研究团队将这一地带称为接地带。

研究人员将该地带纳入冰盖与海平面系统模型（ISSM），使海洋融化作用能够到达接地冰体下方数公里处。他们以20世纪90年代中期卫星记录的冰川状态为起点，将其向前运行至2023年，并与三项独立记录进行比对：冰流速度、变薄程度和接地线位置。

如果没有接地带，该模型只能通过假设漂浮冰架下方每年融化150米冰来跟上早期年份的观测，但在后期年份的冰通量、变薄和退缩方面仍然不足。当接地带宽度约为3公里、融化速率为每年120米时，模型复现了主干流和东部冰架的退缩。每年100至120米的融化速率（与卫星估计一致）匹配了25年间接地冰体上测量到的32米变薄。

随后，一项统计校准测试了一系列接地带宽度和融化速率。最佳拟合集中在宽度2至5公里、融化速率每年90至120米的范围。没有接地带的模拟，其复现观测历史的可能性比有数公里宽接地带的模拟低四倍。

新数字如何比较

衡量标准是ISMIP6，这是一个汇集了多个冰盖模型用于近期气候评估的国际比对项目。在相同稳定气候条件下，其对思韦茨冰川的平均预测为2100年15.2毫米，但上下浮动21.8毫米，范围之宽足以包含冰川在本世纪末减速的模拟结果。

新模型通过将自身与观测历史挂钩，缩小了这一范围，而其答案取决于接地带的宽度。没有接地带时，预测降至8.3毫米，低于集合平均值且与历史记录不符。1公里宽的接地带给出14.3毫米，接近集合平均值。3公里宽的接地带（统计最佳拟合）给出19.4毫米。5公里宽的接地带（雷达当前观测到的宽度）给出30.1毫米，是集合平均值的两倍。

仅仅增加一个接地带，就将预测贡献提高了51%，而每增加一公里宽度，平均变化约22%。相比之下，将海洋温度额外升高0.5至0.7摄氏度，在模型中仅增加约15%的冰损失。

作为参照：自1996年以来，主干流已沿着一条深海床通道退缩了约25公里，平均每年约800米，而东部冰架已后退10至20公里。30毫米将接近思韦茨冰川所含水量的二十分之一，由一条冰川在不到一个世纪内释放。

研究未解决的问题

这一标题数字是一个下限情景，而非最坏情况的预测。它将海洋和气候维持在1996年至2023年的平均水平，因此排除了进一步变暖以及暖水层可能上升的因素，这两者都会增加融化。60%的脱离概率仅适用于接地带宽度为4至6公里的模拟。对于2至3公里的接地带，概率降至约45%；而没有接地带或接地带很窄时，冰川会一直停留在海脊上直到2100年。

该模型还有意简化了几件事。它假设接地带宽度固定，而实际上它会随潮汐、海床坡度和冰下水体而变化。它固定了冰前缘的位置，因此忽略了冰山崩解（即冰山断裂），而崩解很可能对过去的退缩有所贡献。它使用简单的海洋融化公式，而非模拟冰架下方空腔中的水循环，并且假设冰川下的摩擦力随时间不变，作者称这可能会低估变薄和加速的程度。

为了匹配1996年的接地线，研究团队还将部分已测绘海床抬高了最多100米，这在海图误差范围内。此外，该比较是将一个经过校准的模型与一个多模型集合进行对比，后者的离散度部分反映了模型之间的差异；其他团队需要复现这一结果。

下一步行动

作者主张，应将活跃融化的接地带纳入区域性和大陆尺度的冰盖模型，包括国际比对项目。他们还呼吁对思韦茨冰架下方的温度、盐度和洋流进行更多测量。

“这些结果表明，未来几十年内沿海洪灾的风险和暴露程度比此前预期的更高，”里尼奥说。

关于思韦茨冰川的常见问题

什么是冰川的接地带？

它是入海冰川从基岩上过渡到漂浮状态的地带。在思韦茨冰川，雷达显示其宽度达数公里，并随潮汐移动，使温暖海水能够融化看似接地的冰体。大多数模型将其视为一条线。

思韦茨冰川到2100年会使海平面上升多少？

新模型预测，在气候维持近期平均水平的情况下，到2100年最多上升30毫米，误差约上下6毫米。这大约是相同条件下ISMIP6模型集合平均值（15.2毫米）的两倍。整个冰川所含冰量对应约65厘米的海平面上升。

思韦茨冰川会崩塌吗？

该研究并未预测2100年前会发生崩塌。在与当前雷达数据最匹配的模拟中，主干流在2100年前脱离穆吉诺海脊的概率为60%，在接地带最宽的模拟中最早可能发生在2038年。所有模拟中，海平面在整个世纪内持续上升，没有减速迹象。

为什么思韦茨被称为“末日冰川”？

思韦茨冰川含有约65厘米的潜在海平面上升量，位于南极冰损失约三分之一所在的区域，并且坐落在向内陆加深的海床上，这使得一旦退缩开始就很难停止。

该研究于2026年10月12日在线发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上，为开放获取。作者指出了下一步建模方向：将接地带宽度与冰川形状变化及其下方水体联系起来，使模型能够预测而非预设这一宽度。

参考文献：Poinelli et al., “Sea-level contribution from Thwaites Glacier doubles in an observation-constrained ice-sheet model,” Nature Communications, 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-77976-1

标签: Eric Rignot, NASA JPL, Thwaites Glacier, UC Irvine, 冰川, 南极洲