我们就是这样看到南极洲巨大冰块断裂的

和特拉华州一样大。是卢森堡的两倍大。重量相当于 2000 万艘泰坦尼克号。

本周早些时候，西南极洲的拉森 C 冰架（又称附着在陆地上的浮冰）终于从母冰架上分离，这一消息不仅在温德尔海掀起了波澜，还引发了一千种大小的类比（如果您仍然难以想象的话，它的体积是伊利湖的两倍）。

拉森 C 冰山崩解的规模之大，是有史以来最大的冰山崩解之一，引起了广泛关注。以至于我们能够近乎实时地跟踪其运动这一令人惊叹的事实被许多人忽视了。拉森 C 冰山崩解于 7 月 11 日至 12 日夜间，到了第二天早上，全世界都知道了这件事——这要归功于一些令人难以置信的卫星图像。

“我们正经历着此类卫星、此类征兆和数据的爆炸式增长，”斯旺西大学冰川学家、英国南极研究项目 Midas 团队成员 Adrian Luckman 说道。Midas 项目研究融化对冰架稳定性的影响。“这不仅仅是现在卫星数量众多，而且各个航天机构都制定了免费提供这些数据的政策，尤其是 NASA，它在这方面处于领先地位。”

我们不断收到来自地球和太空遥远角落的惊人图像，很容易忘记这种能力对人类来说仍然是一个相对较新的事物。一个多世纪前，泰坦尼克号沉没是因为这艘船无法避免与冰山相撞。哎呀。当时，要留意巨大的冰块，就必须在船甲板上派人监视。如今，得益于地球观测卫星网络，我们几乎可以在世界任何地方观察到冰山的诞生。

现就职于德国阿尔弗雷德·韦格纳研究所的丹妮拉·詹森 (Daniella Jansen) 于 2014 年首次发现了拉森 C 裂谷，当时她正在为 MIDAS 项目研究 Landsat 数据。Landsat 是由 NASA 和美国地质调查局 (USGS) 开发的一系列地球观测卫星，我们大多数人最熟悉的是它收集了用于填充 Google Earth 的大部分数据。

“导致这座冰山崩解的裂缝是从南部进入冰架的几条裂缝之一，”卢克曼说。“这样的裂缝有十几条，通常它们被一条比其他裂缝稍软的冰带挡住。这阻止了任何其他裂缝进入冰架的某个部分，从而避免引发崩解事件。”

要了解科学家对拉森 C 冰盖崩解感兴趣的原因、方式和方式，请先了解冰架的性质：冰架是冰盖或冰川的最外边缘，在缓慢向下渗出并流向海洋时形成。冰架漂浮在水面上，因此它们从陆地上的悬垂冰块转变为自由漂浮的冰山不会导致海平面上升。但它们的存在充当了冰川的一种保护层，将陆地上的冰块与较暖的海水隔开。

达特茅斯大学地球科学副教授罗伯特·霍利 (Robert Hawley) 表示：“冰架通常位于可以起到软木或支撑作用的地方。陆地上的冰川流入冰架，但冰架会阻挡并抑制它们的流动。”

当冰盖脱离陆地并自由漂浮时，它就变成了冰山，这种情况在南极洲经常发生。但拉森 C 冰盖引起了特别的关注，因为它是有史以来最大的冰山之一，这个过程似乎进展得特别快，我们能够看到这个过程的展开。

“他们不仅让这些数据更加自由，”卢克曼说，“而且可用的卫星资源也更多了。他们还尽最大努力让信息近乎实时地可用——在获取信息后数小时内即可。这本身就是我们监控世界能力的显著提升。”

去年年底，NASA 报告称裂缝已扩大至约 70 英里长、300 多英尺宽和约三分之一英里深，拉森 C 才真正成为人们关注的焦点。NASA 在其年度“冰桥行动”南极调查中发现了裂缝的扩大。这些对极地地区的空中调查旨在弥补 2009 年 NASA 的冰、云和陆地高程卫星 (ICESat) 停止记录信息时丢失的数据（2018 年，新的 ICESat 卫星将取代它）。冰桥行动以拍摄一些非常漂亮的照片而闻名，但它的真正目的是精确测量极地冰的厚度。

极地冰层数据尤其重要，这不仅是因为冰很凉，还因为它能让我们深入了解地球。例如，南极洲周围的水域在洋流中起着至关重要的作用，但这一点还不太清楚。北极和南极冰盖融化的速度让我们能够深入了解气候变化和海平面上升。

IceBridge 配备了雷达高度计（IceSat2 也将配备），欧洲航天局 (ESA) 的 IceSat 同类产品 Cryosat-2 也采用这种工作方式。雷达高度计通过发出无线电波然后测量光束反射回来所需的时间来测量海拔。图片可能直到冰川融化得相当严重时才会显示出来，但雷达高度计却不会轻易被雪覆盖。

“两根天线就像一对耳朵一样监听回声，”霍利说道，“我们可以通过声音到达一只耳朵和另一只耳朵的微小时间差异来判断声音来自何处，我们也可以通过监听声音到达一个天线和另一个天线的时间差异，对雷达做同样的事情，这样我们就能确定回声来自哪个方向。”

与其他形式的卫星探测不同，雷达高度计不依赖光线，也不会受到云层的阻碍。这使得卫星能够获得相当精确的数据，这些数据既可以用来获取详细的海拔数据，也可以用来绘制场景的粗略图像。这是 ESA 使用 Cryosat-2 数据制作的一张图像，展示了 Larsen-C 在破裂前的大小和尺寸。

两颗卫星——美国宇航局的 MODIS 和欧空局的哥白尼哨兵 1 号——捕捉到了最后的分裂。哨兵 1 号卫星在微波频谱中工作，将微波发射到地表并收集反射以创建高分辨率图像——即使天气恶劣，或者南极冬季使冰川陷入黑暗。

“无论云层如何，它都能昼夜不停地工作，因为微波可以穿过云层，”卢克曼说。“它甚至能在极夜里做到这一点——这正是如此详细地监测它的关键。”

Senitinel-1 让研究人员能够密切关注拉森 C，但它也有一个缺点。Sentinel-1 是一颗活跃卫星，这意味着它会向某个区域发送信号并等待其返回——但它无法同时在所有地方执行此操作。

“哨兵一号的程序只是每隔几天从该地区获取一次图像，因为航天局显然必须有一个预算，以及他们能从任何一个地区收集多少图像，”卢克曼说。“他们已经将大量资源集中在南极半岛上。”

由于知道冰山即将崩裂，研究人员开始寻找替代方案。他们认为 MODIS 是最可行的方案。MODIS 代表中分辨率成像光谱仪，是一种热传感器，实际上搭载在两颗卫星上——Aqua 和 Terra——相互协同工作。最简单的想象方法是将 MODIS 想象成一台没有快门的相机。当卫星绕地球运行时，它会不断捕捉图像。

由于 MODIS 采用热感应，依靠的是地表辐射，因此它可以在南极冬季的黑暗中工作。MODIS 每隔一两天就能拍摄到南极的全貌，这意味着冰山崩解的某些方面可能会被记录下来。但 MODIS 也有缺点——分辨率不如 Sentinel，而且云层会遮挡视线。

幸运的是，周三晚上天气晴朗。当时 Sentinel 正好在南极洲上空发射微波，而 MODIS 恰好提供了第一张图像。

近年来，北极和南极冰架崩塌的次数都有所增加。冰川学家认为，最近的崩塌率可能与气候变化有关，因为虽然崩塌很常见，但冰层通常会恢复——变得更大。但这并没有发生；西南极洲一直在萎缩。但目前尚不清楚拉森 C 冰架的崩塌是气候失控的另一个先兆，还是自然过程的结果，或者是两者的复杂结合。

霍利担心我们忽略了更大的图景——我们应该密切关注拉森 C 冰盖脱离后将发生什么。

“当拉森 B 冰架崩解时，流入冰架的冰川随后加速，并一直保持较高的速度，”霍利说。“尽管冰架本身不会造成海平面上升，但冰架作为支撑作用的消失会间接导致海平面上升，因为这些冰川加速了。”

拉森 C 冰山（现称为 A68 冰山）将在一段时间内受到追踪。由于其尺寸巨大，一旦其蜿蜒进入航道，将带来危险。而且它已经分裂成两块，而且仍然相当大。

只要我们能够使用帮助我们观察 A68 冰山崩解的卫星，我们就能保持警惕。

“我们从南极洲和北极获得的大部分知识，几乎所有的信息都来自卫星，”卢克曼说。

更正，7/17：本文的先前版本将拉森 C 冰山比作 20 艘泰坦尼克号，但实际上这座冰山的重量相当于 2000 万艘泰坦尼克号。这一重大错误现已更正。