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南極「神秘巨洞」離奇消失42年後又出現

▲ 出現在距離海冰邊緣幾百公里的冰間湖(圖中紅色圓框處)。(Source:NASA Worldview 截圖)

比兩座台灣本島面積還要巨大的一座神祕冰間湖在南極海域的厚冰層打開了,就像有人在上面揍出一個洞。40 多年前,這個冰間湖曾經忽然出現又消失,沒有人知道為什麼現在又再度開啟,但南極洲確實在發生巨大變化,科學家已經開始投入探究,這將是了解某種更大系統發揮作用的關鍵時刻。

近幾十年來,科學家一直在追蹤南極冰蓋發生的任何大規模變化,但這些變化通常有因有果,除了最新觀測到的異象:於冰層中央神祕開啟的冰間湖(polynya),科學家甚至還不知道它是由哪些因素驅動形成、可能造成什麼後果。

這個冰間湖位於南極威德爾海(Weddell Sea)的厚冰層中間,面積約 8 萬平方公里,與世上最大淡水湖「蘇必利爾湖」面積相當。威德爾海是南極洲的陸緣海之一,屬於南冰洋一部分,為一北寬南窄的三角形海灣,總面積約 280 萬平方公里。威德爾海南臨南極半島,有非爾希內爾陸緣冰(Filchner Ice Shelf),北部海洋極深,南桑德韋奇海溝(South Sandwich Deep)最深達 8,428 公尺。

威德爾海自象島(南極洲)以南的南半部全年處於冰封天地,海域經常被厚冰覆蓋,科學家相信冰間湖是威德爾海自然循環的一部分,但它通常出現在冰層邊緣,也因此,當一座冰間湖出現在距離海冰邊緣幾百公里的冰層中央時,科學家都百思不得其解,更不用說南極現正經歷寒冬,氣溫肯定不是海冰融化的理由。

過去也有過幾次冰間湖在威德爾海出現的紀錄,1974 年冬天,科學家第一次觀察到冰間湖出現在威德爾海域,1976 年又開啟,不久後湖突然消失,經過 42 年於 2016 年冬天重新出現,雖然規模沒有第一次壯觀,但終於引起了南極科學家關注。就在今年 9 月 9 日,冰間湖僅隔不到 1 年再度現身,多倫多大學密西沙加分校大氣物理學家肯特·摩爾(Kent Moore)說,「這看起來就像有人在冰層上打了一個洞。」

一般來說,冰間湖是在顯熱和潛熱循環釋放過程中形成,洋流流向溫暖水面推動溫水時會產生多晶體(比如鹽)融化頂層海冰變成表層水域,當地表水與南極大氣接觸時又冷卻下沉,然後再次被加熱湧向地面。原理易懂,但肯特·摩爾表示,科學家了解冰間湖形成的基本原理,卻不敢確定那是否就是威德爾海冰間湖形成的根本原因。當氣候變遷影響全球生態時,科學家卻不完全確定南大洋為何加熱速度沒有預期快。

威德爾海的冰間湖為何再次打開是一個謎,人類對南冰洋還沒有足夠觀察,科學家認為,將之與氣候變遷連繫在一起還言之過早,目前只能盡量從衛星圖裡釐清思緒。

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