葉謙，博士，北京師范大學(xué)地表過程與資源生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授，曾任中國(guó)氣象科學(xué)研究院兼職研究員，中國(guó)氣象局華風(fēng)影視集團(tuán)高級(jí)顧問，世界氣象組織北京2008年奧運(yùn)會(huì)預(yù)報(bào)演示項(xiàng)目社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響評(píng)價(jià)課題首席科學(xué)家?，F(xiàn)任國(guó)際全球環(huán)境變化人文影響中國(guó)委員會(huì)（CNC-IHDP）副秘書長(zhǎng)、國(guó)際全球環(huán)境變化人文影響計(jì)劃（1HDP）主任特別顧問，IHDP核心計(jì)劃綜合風(fēng)險(xiǎn)防范計(jì)劃執(zhí)行主任。研究領(lǐng)域包括：衛(wèi)星氣候?qū)W，氣候變化的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響及全球變化等。

雖然冰與雪作為水的固態(tài)形式，是地球水圈的組成部分。但是，由于冰雪在氣候和生態(tài)環(huán)境中的獨(dú)特作用，科學(xué)上特別將它們單列出來，與凍土一起，稱之為冰凍圈。冰凍圈主要包括大陸冰原、高山冰川、海冰、季節(jié)性雪蓋和凍土5個(gè)部分。我們知道，地球表面不同地區(qū)的溫度是在水的冰點(diǎn)上下變化，因此，冰凍圈的面積也隨溫度的變化而變化。

南極洲總面積約1400萬平方千米，占世界陸地面積的十分之一。作為唯一一個(gè)幾乎完全被冰雪覆蓋的大陸，它蘊(yùn)藏著地球表面72%的淡水和全球90%的冰雪。據(jù)科學(xué)家測(cè)量計(jì)算，南極大陸冰蓋的總體積超過2 800萬立方千米，平均厚度達(dá)2000米。如果這些冰雪全部融化，全球洋面將升高60米，地球上的陸地面積會(huì)因此縮小2000萬平方千米，相當(dāng)于中美兩國(guó)陸地面積總和還多。

也正是由于南極洲對(duì)氣候變化的敏感性，以及它所可能產(chǎn)生的氣候效應(yīng)，使得科學(xué)界對(duì)南極冰雪圈與全球氣候系統(tǒng)的相互作用關(guān)系極為關(guān)注。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)南極資源狀況了解的深入，如何分配和利用南極洲豐富的自然資源，成為包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家和地區(qū)政府所高度關(guān)注。南極洲所發(fā)生的變化，尤其是有關(guān)南極冰架近年來快速崩裂的新聞報(bào)道最為吸引大眾眼球。

南極大陸常年被冰雪覆蓋。這頂巨大的“冰帽”，在自身重力的作用下，會(huì)以每年1～30米的速度，從內(nèi)陸高原向四面沿海地區(qū)滑動(dòng)，形成了數(shù)千條冰川。這些冰川人海處會(huì)形成面積廣闊的大冰舌，科學(xué)家將其稱之為冰架，也就是大陸冰蓋向海洋中延伸的部分（圖2）。在南極長(zhǎng)達(dá)2.4萬千米的海岸線就有大約7 500千米被終年不化的冰架所占據(jù)。

正常情況下，在上游冰川不斷往下移動(dòng)的擠壓下，冰架會(huì)向外海方向推進(jìn)。在這個(gè)過程中，冰架會(huì)由于表面和底部融化導(dǎo)致冰架變薄，而海水表面溫度升高也會(huì)導(dǎo)致前緣形態(tài)變化，最終會(huì)發(fā)生崩裂。落下的冰架形成冰山，漂浮直至消融在南大洋中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年都有數(shù)萬個(gè)冰山從冰架上分裂出來，這些平均重10萬噸的冰山總數(shù)超過21萬座。冰山的融水作為大洋底部深層水體的主要來源，其冷卻作用通過這些冰冷的水體在大洋深層的流動(dòng)影響到熱帶和北半球溫帶地區(qū)的海水溫度，進(jìn)而極大地左右著大氣環(huán)流運(yùn)動(dòng)。

然而，近年來所觀測(cè)到南極半島最大的冰架，也是世界第4大冰架——拉森C冰架的崩裂事件卻不是發(fā)生在邊緣，而是從冰架的內(nèi)部開始（圖3）。衛(wèi)星觀測(cè)顯示，拉森C冰架上出現(xiàn)了巨大的裂縫，目前的寬度已達(dá)1 000米左右，而長(zhǎng)度更是超過160千米。當(dāng)這個(gè)裂縫最終達(dá)到冰架的邊緣時(shí)，就會(huì)發(fā)生斷裂，進(jìn)而有可能導(dǎo)致整個(gè)冰架從南極冰蓋上脫離。讓科學(xué)家們更為擔(dān)心的是，當(dāng)冰架完全脫離后，是否會(huì)發(fā)生原本在大陸上緩慢穩(wěn)定推進(jìn)的冰川由于失去冰架的阻擋而突然大量快速進(jìn)入到海洋，從而導(dǎo)致海平面上升的極端情景的出現(xiàn)。

雖然目前科技界普遍認(rèn)為拉森C冰架崩裂與南極半島的氣候變暖有關(guān)，但與此同期，南極海冰卻不斷增加。觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，自1979年以來，南極海冰覆蓋的區(qū)域每年約增加1.2%。2015年4月，海冰范圍創(chuàng)歷史新高，比2014年的記錄多了大約19萬平方千米。海冰的增加給南極科考帶來了新的困難。2013年圣誕節(jié)前夕，俄羅斯科考船“雪卡斯基號(hào)”被困南極，而一艘前往營(yíng)救的澳大利亞破冰船也曾一度被困南極海冰之中。

總之，科學(xué)家對(duì)于南極冰雪圈與氣候變化之間的關(guān)系仍然還有待于進(jìn)一步觀測(cè)分析。目前科學(xué)家借助南極大陸所擁有的深達(dá)數(shù)千米的冰蓋，已經(jīng)獲取了過去80萬年來的全球氣候環(huán)境變化記錄。未來一方面將通過繼續(xù)對(duì)南極冰蓋進(jìn)行鉆探獲取更久遠(yuǎn)的氣候環(huán)境記錄，另一方面，還要通過對(duì)南極冰蓋氣候環(huán)境區(qū)域分異、地球化學(xué)分帶等方面的綜合研究，為揭示南極氣候環(huán)境變化的歷史和預(yù)測(cè)未來氣候環(huán)境變化提供依據(jù)。