圍繞南極開展的機(jī)器人科學(xué)探險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)，在很多地方冰層厚度比此前測(cè)量的厚很多。此次探測(cè)到的最厚冰層竟達(dá)16米。
《科學(xué)美國人》與《自然》兩家雜志于近日聯(lián)合發(fā)布了這一數(shù)據(jù)。
考察很危險(xiǎn)，但很值得
此前的測(cè)量受限于科考船的破冰前行，到達(dá)考察區(qū)域后丟下一隊(duì)人馬開始鉆孔，讓卷尺插進(jìn)去測(cè)量。這個(gè)技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)僅限于直接觀察所得。
馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所的冰層研究員泰德·馬克西姆和來自塔斯馬尼亞島霍巴特大學(xué)的蓋·威廉姆、來自英國劍橋大學(xué)南極調(diào)查所的杰瑞米·威爾金森一起，使用了一種名為“自動(dòng)式水下航行器”（AUV）的機(jī)器人，在靠近海岸線的三個(gè)區(qū)域的冰層之下展開巡航，直接在更廣大的范圍內(nèi)開展厚度測(cè)量。
在冰下操作AUV機(jī)器人是個(gè)冒險(xiǎn)的事兒。2005年英國南極科考隊(duì)在第一次執(zhí)行并下考察任務(wù)的時(shí)候丟失了一個(gè)“Autosub 2”機(jī)器人。這次，在馬克西姆項(xiàng)目的第一次放置過程中，伍茲霍爾海洋研究所的AUV機(jī)器人就被卡住了，不得不讓另外一個(gè)機(jī)器人把它救出來。
但是所獲得的考察結(jié)果是值得這樣冒險(xiǎn)的：項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)海冰比此前鉆孔測(cè)量的厚很多。
照片拍到的，只是表象
此前對(duì)南極海冰厚度的觀察，得出了一個(gè)1米左右的平均吃水深度（水線和冰層底部之間的距離），而新的考察結(jié)果是均吃水深度3米。此前考察最厚的冰層為10米，而這次發(fā)現(xiàn)最厚處達(dá)16米。
“傳統(tǒng)南極照片上的那一薄層木板樣的海冰，恐怕只是其中一部分。”馬克西姆說，“我們還要進(jìn)一步對(duì)整個(gè)冰蓋進(jìn)行考察。”
冰層厚度源于不同板塊的海冰相互碰撞，然后在碰撞部位堆疊到一個(gè)高度。但從這些數(shù)據(jù)并不能明確知道整體冰層的體積究竟比此前預(yù)計(jì)的多多少。馬克西姆的團(tuán)隊(duì)只是測(cè)量了每年在南極周邊形成的一小部分海冰。
他們最新發(fā)布的數(shù)據(jù)是50萬平方米，但相形見絀的是，海冰的總體量在年度最大值時(shí)達(dá)到了平均2000萬平方公里。
馬克西姆說，但這些數(shù)據(jù)仍然表明，“有大量南極覆蓋的地域比此前傳統(tǒng)考察結(jié)構(gòu)厚很多，也變形很大。”
跟模型矛盾，但很寶貴
這個(gè)結(jié)果并沒有出乎極地科學(xué)家的預(yù)測(cè)，因?yàn)榭疾齑碇堑乇荛_可能將之陷入麻煩的厚冰地帶，因此此前的抽樣顯然偏向了薄冰層。
圣·安東尼奧的德克薩斯大學(xué)研究海冰的斯蒂芬·阿克利說：“我們一直覺得在很厚的冰層處觀察有很多困難需要克服，他們的努力卻可以彌補(bǔ)這一缺憾，很明顯考察船還沒有在那些地區(qū)開展過研究。”
科學(xué)家得到的南極海冰的數(shù)據(jù)越多，越能解釋氣候模型為何很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)海冰狀況。盡管研究人員已經(jīng)在為南極海冰大幅度沉降成功建立模型，但南極海冰的范圍實(shí)際上在最近一些年里增加了許多，與模型的預(yù)測(cè)正好相反。
更多冰下AUV的考察能用衛(wèi)星校正冰層厚度，允許研究人員更好地理解，這塊冰凍之地究竟正在發(fā)生著什么。
比利時(shí)魯汶大學(xué)專攻海冰模型的奧力維爾·勒肯特說，大多數(shù)對(duì)上述模型和觀測(cè)結(jié)果之間的矛盾之處的分析，都集中在冰層的廣度上。準(zhǔn)確測(cè)量厚度同樣提供了另一個(gè)研究這一命題的視角。他說：“這是寶貴的科學(xué)數(shù)據(jù)。”
