最新研究显示，南极洲湖泊的分布范围比以往记录的更广。
南极洲夏季气温升高，导致浮冰架上形成湖泊。
表面融化越多，冰体断裂的风险就越高。
科学家正利用这些数据预测哪些冰架最有可能崩塌，并帮助确定南极洲对海平面上升的影响。
南极夏季，气温升高到足以融化构成巨大冰盖的表层积雪和冰，这些冰盖覆盖了约99%的南极洲。融化的水汇集起来，在这片辽阔大陆的边缘形成数千个湖泊。大多数湖泊形成于巨大的浮冰平台上，这些平台称为冰架，从大陆向外延伸入海。
冰架表面形成的湖泊有时会导致冰架解体。最著名的例子是南极半岛上的拉森B冰架在2002年短短数周内彻底崩解。
卫星记录了拉森B冰架解体前，其表面数千个湖泊的出现和排水过程。科学家认为，这些湖泊中的融水使冰架内部的裂缝和冰隙变宽、变深，这一过程称为水力压裂。
冰架如同门挡，支撑着更靠内陆、被称为冰川的巨大冰体。但如果水力压裂导致冰架解体，汇入冰架的这些冰河就会更快地流入海洋，加剧海平面上升。
科学家最近发现，南极冰盖周围的湖泊分布范围更广，超出了此前的认知。耐力游泳运动员刘易斯·普格甚至在2020年穿越其中一个湖泊游了1公里，以提高人们对气候变化的认识。但这些湖泊储存的融水量每年变化多大？这种变化与气候条件有何关联？我和同事在一项新研究中探讨了这些问题，研究发表于《自然·通讯》。
我们的研究首次揭示了南极冰盖周边融水湖的覆盖范围和蓄水量如何逐年变化。我们分析了东南极冰盖（世界上最大的冰盖）的2,000多张卫星图像，记录过去七年间这些湖泊面积和蓄水量的变化。
此前，关于东南极冰盖表面融水湖的观测相对稀少，其年际变化也基本不为人所知，因此很难评估一些冰架是否在气候变化影响下濒临解体。
我们发现，一些冰架上的湖泊总蓄水量年际变化最高可达200%，整个冰盖范围内则最高可达72%，不同冰架之间差异很大。整个冰盖的湖泊融水总量在2017年达到峰值。这些水足以注满约930,000个奥运会标准游泳池。
气候越暖，湖泊越多
冰盖表面融化不只会形成湖泊：水还会渗入表层下方各层中的空气空隙，并在气温降低时冻结。这些被称为粒雪的层由尚未压实成冰的陈年积雪构成。
如果每年融化量超过降雪量，粒雪中的空气就会被重新冻结的融水取代。这样一来，次年夏季形成的融水便只能汇集在表面，形成湖泊。表面融化越多，粒雪就越像海绵一样被浸透，表面形成的湖泊也越多，冰体断裂的风险随之增加。
为研究湖泊的年际变化，我们对南极有湖泊形成的冰架进行了模型模拟，分析粒雪中的空气含量、表面融化和径流。我们发现，在整个冰盖范围内，夏季气温和粒雪中的空气量是影响融水湖总面积和蓄水量的重要因素。卫星图像显示，一些冰架上的湖泊已在向容易发生断裂的区域扩展。
有趣的是，我们发现，卫星图像中观测到湖泊的位置与模型预测的可形成湖泊的融水量之间存在很大差异。这意味着，在预测表面融化及湖泊形成时，局地气候条件比我们此前认为的更为重要。我们仍需改进气候模型，使其充分纳入这些过程，从而更准确地预测南极洲未来的表面融水情况。
在一个不断变暖的世界里，这些湖泊可能会继续扩展到容易解体的冰架上。我们的研究推进了对整个冰盖范围内湖泊当前形成位置以及年际变化成因的理解。这对于预测哪些冰架最有可能崩塌，以及改进南极洲对海平面上升影响的模型预测，至关重要。
