在預測全球海平面上升方面，最大的不確定性是南極洲的冰層損失將如何隨著氣候變暖而加速。由位於南加州的美國宇航局（NASA）噴氣推進實驗室（JPL）的研究人員領導的兩項研究揭示了關於南極洲冰蓋在最近幾十年裡如何失去質量的意外的新數據。

最近發表在《自然》雜誌上的一項研究描繪了冰山崩解（冰川前沿的冰層斷裂）–在過去25年裡如何改變了南極洲的海岸線。科學家們發現，冰蓋邊緣的冰山脫落速度已經超過了冰的補充速度。這一驚人的發現使以前對1997年以來南極洲浮動冰架的冰損失的估計翻了一番，從6萬億到12萬億噸。碎冰造成的冰損失削弱了冰架，使南極冰川更迅速地流向海洋，加速了全球海平面上升的速度。

另一項研究最近發表在《地球系統科學數據》雜誌上，以前所未有的細節顯示了南極冰層隨著海水融化而變薄的現像是如何從大陸的外緣蔓延到內部的，在過去十年中，冰蓋西部地區的冰層幾乎翻了一番。這兩份補充報告結合在一起，提供了迄今為止關於這個冰凍大陸如何變化的最完整觀點。

“南極洲的邊緣正在崩潰，”JPL科學家Chad Greene說，他是冰山崩裂研究的主要作者。“而當冰架減少和減弱時，該大陸的巨大冰川往往會加速並增加全球海平面上升的速度。”

大多數南極洲的冰川流向海洋，在那裡它們以浮動的冰架結束，這些冰架厚達2英里（3公里），寬500英里（800公里）。冰架就像冰川的支撐物，使冰塊不會簡單地滑入海洋。當冰架是穩定的，它們有一個自然的冰蝕和補給周期，在長期內相當穩定地保持其大小。

然而，近幾十年來，海洋變暖一直在破壞南極洲冰架的穩定，因為它從下面融化，使其變薄和變弱。儘管衛星高度計通過記錄冰層高度的變化來測量變薄的過程，但在這項研究之前，還沒有對氣候變化可能如何影響南極洲周圍的海嘯進行全面的評估。

部分原因是，衛星圖像在解釋方面具有挑戰性。例如，Greene說：“你可以想像一下，看著一張衛星圖像，並試圖弄清楚白色冰山、白色冰架、白色海冰，甚至是白色雲朵之間的區別。這一直是一個困難的任務。但是我們現在有足夠的來自多個衛星傳感器的數據，可以清楚地看到南極洲的海岸線在最近幾年是如何演變的。”

在這項新研究中，Greene和他的同事綜合了自1997年以來該大陸的可見光、熱紅外（熱）和雷達波長的衛星圖像。結合這些測量結果和從NASA正在進行的冰川測繪項目中獲得的對冰流的理解，他們繪製了南極洲海岸線上3萬英里（5萬公里）的冰架邊緣。

由於冰層造成的損失大大超過了冰架的自然增長，研究人員認為南極洲不可能在本世紀末恢復到2000年以前的範圍。事實上，研究結果表明，更大的損失是可以預期的。南極洲所有最大的冰架似乎都將在未來10到20年內發生重大的冰裂事件。

在這項補充研究中，JPL的科學家們結合了來自七個空間測高儀器的近30億個數據點，產生了關於冰蓋高度變化的最長的連續數據集–這是一個冰損失的指標–早在1985年就開始了。他們利用雷達和激光對冰層高度的測量，精確到厘米以內，產生了有史以來最高分辨率的冰層損失月度變化圖。

數以百計的融水湖隱藏在南極洲廣袤的冰層之下。通過太空中強大的激光測高系統，NASA的冰雲和陸地海拔衛星-2（ICESat-2）正在幫助科學家”看清”冰下的情況。

新記錄中無與倫比的細節展示了長期趨勢和年度天氣模式如何影響冰層。它甚至描繪了冰蓋的上升和下降，因為冰川下的湖泊經常填充和排空。這項研究的主要作者、JPL的Johan Nilsson說：“像這樣微妙的變化，再加上從這組數據中對長期趨勢的進一步了解，將有助於研究人員了解影響冰層損失的過程，從而改進未來對海平面上升的估計。”

將大量的測量檔案綜合分析成一個單一的、高分辨率的數據集，花費了多年的工作和NASA服務器上的數千小時的計算時間。根據Nilsson的說法，這一切都是值得的。“將數據濃縮成更廣泛有用的東西，可能使我們更接近我們需要的重大突破，以更好地了解我們的星球，並幫助我們為氣候變化的未來影響做好準備。”