海水滲入思韋茨冰川底部，2100年海平面上升預測翻倍

溫暖海水正深入南極洲思韋茨冰川下方數公里處；當電腦模型將這項因素納入計算後，該冰川在本世紀對海平面上升的預測貢獻量，約增加了一倍。這個新模型即使不假設海洋或空氣會進一步暖化，也得出了這個數字。與大多數先前模型不同的是，它同時重現了衛星實際觀測到的冰川變化：後退、變薄與加速流動。

這件事的重要性遠超南極洲本身。思韋茨冰川廣為人知的別稱是「末日冰川」，若其冰體全數融化，足以使全球海平面上升約三分之二公尺；而它所在的這段海岸，已佔南極洲冰量流失約三分之一。每增加一毫米海平面上升，都會抬高高潮與風暴潮抵達海岸時的基準水位。

這項研究由冰川學家馬蒂亞・波伊內利（Mattia Poinelli）領導，與加州大學爾灣分校的艾瑞克・里尼奧（Eric Rignot），以及 NASA 噴射推進實驗室、達特茅斯學院、UCLA 與加州大學聖地牙哥分校的同事共同完成。研究預測，到2100年，單是思韋茨冰川就可能造成最多30毫米的全球海平面上升，不確定範圍約為上下各6毫米。近期預測所依據的國際模型集合，在相同條件下運算的平均值約為15毫米。

加州大學爾灣分校地球系統科學教授里尼奧表示：「由於缺少關鍵物理機制，多數迄今的預測都難以符合冰量快速流失的速度。」

模型還指出了一個明確的脆弱點。冰川流動最快的區段、也就是其主幹，目前受到穆日諾嶺（Mouginot Ridge）阻擋；這是一處寬約數公里、位於海平面下約950公尺的海床隆起。波伊內利說：「思韋茨冰川主幹目前暫時受到穆日諾嶺的穩定作用。」在最符合今日衛星觀測結果的模擬中，冰川有約60%的機率會在本世紀結束前滑離這道山脊。此後，海床會朝內陸加深，冰體在抵達下一個高點南嶺（South Ridge）之前，將沒有任何可資依附的類似地形。

研究方法

末端延伸入海的冰川具有一條接地線，也就是原本停留在基岩上的冰體開始抬升並浮起的位置。大多數冰蓋模型將其描繪為一條清晰的邊界，而許多常用公式中的海洋融冰效應，恰好會在接地線處降至零。

衛星雷達呈現的情況則更為複雜。ICEYE 雷達衛星星系的影像顯示，思韋茨冰川的接地線會隨潮汐移動數公里。在主幹區域，冰體反覆於穆日諾嶺內陸最遠10公里處離開海床，因此受壓海水會在模型認定為牢固接地的冰層下方進出沖刷。研究團隊將這個帶狀區域稱為接地帶。

研究人員將這個區域納入名為 ISSM 的 Ice-sheet and Sea-level System Model，讓海洋融化作用能延伸至接地冰體下方數公里。他們以衛星在1990年代中期記錄的冰川狀態為起點，將模型推演至2023年，並以三項獨立紀錄進行核對：冰流速度、冰層變薄程度與接地線位置。

若沒有接地帶，模型只能透過假設浮動冰架下方每年融化150公尺冰體，才能勉強跟上早期幾年的變化；即使如此，對於後期的冰量排出、冰層變薄與後退程度仍然不足。若接地帶寬度約為3公里，每年120公尺的融化速率即可重現主幹與東部冰架的後退。每年100至120公尺的速率，與衛星估計結果一致，也符合接地冰體在25年間測得的32公尺變薄幅度。

接著的統計校準測試了不同接地帶寬度與融化速率。最吻合的結果集中於寬度2至5公里的接地帶，以及每年90至120公尺的融化速率。沒有接地帶的模擬，重現觀測歷史的可能性比具有數公里寬接地帶的模擬低四倍。

新數字如何比較

比較基準是 ISMIP6，這項國際比對計畫彙集了許多冰蓋模型，供近期氣候評估使用。在相同的穩定氣候條件下，其對思韋茨冰川至2100年的平均估計為15.2毫米，但離散範圍達上下21.8毫米，寬到足以涵蓋冰川在本世紀末期減緩流失的模擬結果。

新模型藉由與已觀測的過去資料相連結，縮小了這個範圍；其答案取決於接地帶的寬度。沒有接地帶時，預測值降至8.3毫米，低於模型集合平均值，也與歷史紀錄不符。1公里寬的接地帶得到14.3毫米，接近集合平均值。統計上最吻合的3公里寬接地帶，得到19.4毫米。雷達如今觀測到的5公里寬接地帶，則得到30.1毫米，是集合平均值的兩倍。

僅僅加入接地帶，就使預測貢獻量增加51%；而寬度每增加1公里，平均會使結果改變約22%。相較之下，讓海洋額外升溫0.5至0.7攝氏度，在模型中僅會多增加約15%的冰量流失。

從規模來看：自1996年以來，主幹已沿著一條深海床通道後退約25公里，約相當於每年800公尺；東部冰架則後退了10至20公里。30毫米將接近思韋茨冰川所有冰量所能造成海平面上升的二十分之一，由單一冰川在不足一個世紀內釋出。

研究尚未解決的問題

這項醒目數字代表的是下限情境，而非最糟情況的預測。它將海洋與氣候固定在1996年至2023年的平均狀態，因此未納入進一步暖化，以及暖水層可能上升這兩項都會增加融化的因素。60%的脫離固定點機率，只適用於接地帶寬度4至6公里的模擬。若接地帶為2至3公里寬，機率降至約45%；若沒有接地帶或其寬度很窄，冰川將一直停留在山脊上直到2100年。

模型也有意簡化了幾項因素。它將接地帶寬度固定不變，儘管現實中其寬度會隨潮汐、海床坡度與冰下水體而變化。它讓冰川前緣維持原位，因此忽略了冰山崩解；這種冰體斷裂現象很可能促成了過去的後退。它以簡單公式處理海洋融化，而非模擬冰架下方空腔中的水流循環；同時，它讓冰川下方摩擦力隨時間保持不變，作者表示，這可能低估了冰層變薄與流速加快的程度。

為了符合1996年的接地線位置，團隊也將已繪製海床的部分區域抬高最多100公尺，仍在地圖的誤差範圍之內。而且，這項比較是以一個經校準的模型，對照一個由多種模型組成的集合；後者的離散程度部分反映了模型彼此之間的差異，其他團隊仍須重現這項結果。

下一步會是什麼

作者主張，主動融化的接地帶應納入區域性與大陸尺度的冰蓋模型中，包括各項國際模型比對計畫。他們也呼籲增加對思韋茨冰架下方溫度、鹽度與洋流的量測。

里尼奧說：「這些結果顯示，在未來數十年，沿海洪災的風險與暴露程度將高於先前預期。」

關於思韋茨冰川的常見問題

什麼是冰川的接地帶？

這是末端入海的冰川從停留在基岩上轉變為浮動狀態的帶狀區域。在思韋茨冰川，雷達顯示這個區域寬達數公里，並會隨潮汐移動，讓溫暖海水能融化看似已接地的冰體。大多數模型將它視為單一條線。

到2100年，思韋茨冰川將使海平面上升多少？

新模型預測，在氣候維持近年平均狀態下，到2100年可達30毫米，誤差約上下各6毫米。這約為相同條件下 ISMIP6 模型集合平均值15.2毫米的兩倍。整座冰川蘊含約65公分的潛在海平面上升量。

思韋茨冰川會崩潰嗎？

這項研究並未預測其會在2100年前崩潰。研究發現，在最符合今日雷達資料的模擬中，主幹有60%的機率會在2100年前脫離穆日諾嶺；在接地帶最寬的模擬中，最早可於2038年發生。每一項模擬結果都顯示，冰川在整個世紀持續推升海平面，沒有減緩跡象。

為什麼思韋茨被稱為「末日冰川」？

思韋茨冰川蘊含約65公分的潛在海平面上升量，位於造成南極洲約三分之一冰量流失的區域後方，並坐落於朝內陸加深的海床上；一旦開始後退，便很難停止。

這項研究於2026年10月12日在線發表於 Nature Communications，並採開放取用。作者指出下一步的建模方向：將接地帶寬度與冰川不斷變化的形狀及其下方水體連結起來，讓模型能預測接地帶，而非僅為其預設數值。

參考文獻：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

標籤: Eric Rignot, NASA JPL, Thwaites Glacier, UC Irvine, 冰川, 南極洲