研究:南北两极冰封时间相差数百万年
2026/08/15 | via. 媒体 西班牙《趣味》月刊网站,节选/ 2026.07.19
摘要:积雪一旦在夏季不再消融,冰层厚度便不断增加;地表冰封面积越大,反射回太空的太阳辐射就越多。
约3400万年前,南极逐步演变为如今广袤的冰封荒原。当时全球气温远高于当下,最令人费解的是,同一时期北极几乎没有大面积冰层。这一南北两极冰封时间差困扰学界数十年,如今全新解释跳出大气视角,将目光投向地表数百公里之下。
国际科研团队相关论文刊发于《科学》期刊,答案藏在地表深处。英国南安普敦大学牵头的研究指出,冰层形成的关键不只在于大气环境,更来自地球内部活动。研究结论显示,早在冰盖出现前数千万年,一系列地质活动缓慢抬升东南极地势,创造出全年积雪不化的绝佳条件,最终孕育出如今全球规模最大的冰体。
研究提出,南极冰封的起源,实际早于永久冰川诞生数千万年,源头可追溯至冈瓦纳古陆分裂。侏罗纪时期,非洲与南极开始分离,这次大陆裂解在地幔深处引发连锁地质反应,历经上亿年才最终在地表显现效果。
该结论极具突破性,印证了气候演化极大程度受制于极其缓慢的地质运动。1.7亿年前地壳下方发生的地质活动,最终决定了数千万年后地球整体地貌格局。
科研团队借助计算机模型,还原了东南极近一亿年的地形演变过程。模拟结果显示,非洲与南极分离后,大陆下方开始大规模出现地幔扰动,学界称之为地幔波。这是深埋数百公里深处炽热岩石的极缓慢运动。人类尺度下完全无法感知,但这类地质波动会历经数百万年逐步改造大陆地表,抬升整片区域地势。
单看地势抬升几百米似乎微不足道,但在气候学中,几百米高差足以引发巨大环境变化。海拔每升高一段,气温持续下降。这微小的环境变化,成为大陆永久冰川诞生的起点。积雪一旦在夏季不再消融,冰层厚度便不断增加;地表冰封面积越大,反射回太空的太阳辐射就越多。
这一现象被称作反照率效应,进一步加剧降温,促使冰川持续扩张。冰川顺着山地逐步向下蔓延,最终覆盖大陆大片区域。模型测算,这套地质-气候联动机制甚至让全球平均气温下降了约1摄氏度,但降温幅度不足以让北半球同步形成大规模冰盖。
两极冰封时间差是本次研究最核心的发现之一。长期以来学界普遍认为,二氧化碳浓度下降就能解释大型冰盖形成原因。但如果仅以此为唯一诱因,南北半球理应同步出现冰封现象。
最新研究给出核心差异:南极拥有得天独厚的地质条件。在地幔运动作用下,南极地势持续抬升,而北极周边区域地势长期低矮。即便全球整体降温,北极区域气温依旧偏高,无法常年留存积雪。直到数百万年后,全球迎来新一轮大幅降温,叠加海洋、气候多重变化,北半球才逐步形成大面积冰层。
这项研究完美解答了地球气候史上一大南北不对称谜题。科研团队依托覆盖上亿年大陆演化周期的地质模型,完整还原南极地貌变迁史,也更新了学界对大型冰期诞生逻辑的认知。