南極冰棚底部隱藏的「熱量陷阱」：通道地形如何放大融化風險

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科技產業資訊室(iKnow) - 廖雅韻發表於 2026年5月21日

圖、南極冰棚底部隱藏的「熱量陷阱」：通道地形如何放大融化風險

南極冰棚（Antarctic ice shelves）就像漂浮在海上的巨大「冰牆」，儲存地球約 70% 的淡水，並透過提供阻力減緩陸地冰川滑入海洋。研究發現，南極冰量流失的主因並非表面融化，而是暖化海水侵入冰棚底部，使其持續變薄、支撐力下降，進而加速後方冰川入海。

近期發表於《Nature Communications》的研究進一步指出，東南極洲芬布爾冰棚（Fimbulisen Ice Shelf）底部的「通道地形」會形成隱藏的「熱量陷阱」，增加冰棚局部融化速度，意味著海平面上升的威脅可能比現有預測更為嚴峻。

這些底部通道寬達數公里、深可達數百公尺，甚至能從接地線一路延伸數百公里。長期以來，科學界對通道的影響存在分歧：它可能分散融化、提升冰棚穩定性，也可能集中熱量、削弱結構。

因此，研究團隊結合高解析度冰棚底部地形資料、海洋腔體（Ocean Cavity）高解析度數值模擬與實地觀測，證實通道並非被動存在，而是能主動改變海水循環與熱量分布，成為加速融化的放大器。

當相對溫暖且高鹽度的環極深層水（Circumpolar Deep Water, CDW）侵入冰棚下方時，因密度較大會先沿海床流動後融化並降低鹽度，轉變為溫暖且密度較小的改性環極深層水（mCDW）。mCDW 在融化過程中密度持續下降，與仍保持低溫的冬季水之間形成密度差，進而引發局部的翻轉環流。若冰底平坦，暖水可能擴散流走；但在通道區域，狹長凹槽會將上湧暖水困在通道頂部，使其反覆貼近冰底循環、無法散逸，形成強烈的「熱量陷阱」。

研究結果顯示，在有 CDW 侵入的情境下，通道內的融化率可比周圍平坦區域高出10 倍，且通道地形會顯著提升冰棚對海洋升溫的敏感度：在深冰區，有通道的冰棚對暖水入侵的融化增量，甚至可達無通道情況的四倍。

模擬也揭示通道在不同海洋條件下的命運差異：若缺乏 CDW 入侵，冰體蠕變（Ice Creep）會使通道逐漸閉合；但只要出現 CDW 侵入，通道便可能維持甚至擴張。這種集中且差異化的融化會讓通道越融越深、越融越寬，使冰棚厚度變得不均勻並削弱整體結構，形成惡性循環。一旦冰棚失去支撐力，後方陸地冰川將更快速滑入海洋，導致全球海平面上升加速。

這項研究首度證實，東南極冰棚下方過去被忽略的「小尺度底部通道地形」，在冰棚與海洋交互作用中扮演決定性角色。隨著全球暖化，變暖洋流沿海岸入侵的頻率與強度不斷增加，這些微觀通道正以前所未見的方式捕捉熱量並加速融化，使過去被認為寒冷穩定的東南極冰棚面臨遠超預期的脆弱風險。

由於過去多數氣候模型皆忽視了此地形帶來的融化放大效應，導致嚴重低估了冷水型冰棚的脆弱性。因此，將高解析度的微觀地形動態納入全球預測模型，已成為降低海平面上升不確定性的迫切科學挑戰；這不僅能提升預報的科學準確性，更能為全球沿海城市提供真實數據，以提早進行海岸防護規劃與氣候調適，應對極地深處的氣候危機。（1078字；圖1）

參考資料：
Hidden Warm Water Beneath Antarctica Could Rapidly Raise Global Sea Levels. SciTechDaily, 2026/05/14
Antarctica is melting from below and scientists say it’s worse than expected. ScienceDaily, 2026/05/10
Channelized topography amplifies melt-sensitivity of cold Antarctic ice shelves. Nature Communications, 2026/5/7 (DOI: 10.1038/s41467-026-71828-8)

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