1. 时空分布特征

       1999—2019年南极冰盖表面融化面积达263.4万km²，约占南极总面积的19%。南极冰盖的融化现象主要出现在南半球夏季（12月至次年2月），为保证融化季的连续性，本报告定义每年7月1日至次年6月30日为一个融化年。

       南极冰盖表面融化分布较广（图2-1），其中南极半岛及低纬度、低海拔的冰架几乎每年都发生融化，融化区域甚至延伸到85°S的高纬地区。南极最大的两个冰架——罗斯冰架和龙尼冰架，只发生间歇的融化。除南极半岛外，南极内陆冰盖的大部分地区没有融化现象发生。融化发生后，未立即冻结和下渗的融水在地势较低处聚集并形成冰面湖（图2-1），冰面湖广泛存在于南极冰盖边缘地区。1979—2010年，南极冰盖平均每年产生的融水量为89 Gt，相当于六百多个杭州西湖的水量。南极冰盖64%的融水产生于触地线区域外的漂浮冰架；就融水在南极冰盖的分布而言，79%的融水产自西南极冰盖及南极半岛。尽管南极冰盖每年产生的融水达几百亿甚至上千亿吨，但大部分融水会重新冻结在雪层中，目前并不是南极冰盖物质损失的主要因素，对海平面上升的贡献几乎可以忽略。

图2-1 南极冰盖表面融化范围及冰面水文系统

       南极冰盖融化具有明显的季节性特征（图2-2）。冰盖在南半球夏季融化剧烈，融化面积迅速增加，在南极冰盖平均气温最高的12月末或次年1月初达到峰值。在夏末，融化面积逐渐减少，冰雪重新冻结。自5月起，南极进入冬季，冰盖平均气温较低，除南极半岛外融化现象极少发生。冰盖表面融化日平均融化面积在1月16日达到峰值，为61.6万km²，2月初减少至峰值的40%。

图2-2 1999—2019年日平均融化面积及月平均气温变化

       南极冰盖的持续融化始日（图2-3）和持续融化末日（图2-4）在各区域存在明显差异。南极半岛纬度较低，融化强度最大，其中拉森冰架和威尔金斯冰架的融化始日在12月中旬前，融化末日在2月上旬后。南极冰盖边缘地区中，阿博特冰架、沙克尔顿冰架、埃默里冰架及芬布尔冰架的部分区域融化开始时间较早，在11月下旬至12月中旬间；其余地区多在12月中旬后开始融化。大部分地区在1月中旬前结束融化，融化剧烈的区域结束时间较晚，在1月中旬之后。总体来说，纬度越低的区域，融化开始时间越早，且融化结束时间越晚。

图2-3 1999—2019年平均持续融化始日

图2-4 1999—2019年平均持续融化末日

        1999年以来，南极冰盖融化年内的日最大融化面积出现在12月24日至次年1月19日间（表2-1）。最大日融化面积是2004/05年的111.7万km²，其间的最小值出现在1999/2000年，为39.9万km²。

表2-1 1999—2019年年际最大融化日及面积

       南极冰盖融化面积随时间的变化如图2-5所示。进入南半球夏季后，南极冰盖开始大范围融化，融化现象最先发生在南极半岛的北部及冰盖的部分海岸地区，随后逐步向较高纬度地区推进。12月中旬，南极半岛的拉森冰架和威尔金斯冰架已有较大面积融化。12月下旬或1月上旬，南极冰盖的融化达到峰值。此时大部分冰架已发生融化，陆地冰盖也出现融化现象，某些年份纬度高达80°S的冰川也能够监测到融水径流（图2-1B）。随后融化面积逐步减少，进入2月份后，只有南极半岛及少部分冰架还在融化，而后也逐渐冻结。

图2-5 南极冰盖融化随时间变化规律

        1999—2019年南极冰盖平均融化天数（图2-6）显示，南极半岛融化时间最长，在南极半岛最北部、拉森冰架触地区域以及威尔金斯冰架地区，平均融化天数可达70天以上；在东南极，埃默里冰架和沙克尔顿冰架融化最为剧烈，平均融化天数可达50天以上。经统计，在发生融化的区域中，融化不足10天地区占比48.1%；10～30天的比例为28.3%；30～50天的地区占12.3%；50～70天的比例为5.1%；70¬～100天及100天以上的则分别为5.2%和1.0%。由此看出，南极冰盖上绝大部分地区只经历短暂的融化或没有发生融化。

图2-6 1999—2019年南极冰盖平均融化天数

       南极冰盖平均融化天数的多少，受到多种因素的影响。低纬度地区太阳辐射强度大，较高纬度地区地面温度高，使得位于低纬度的南极冰盖边缘地区融化较为剧烈；同等条件下，海拔低的地区较海拔高的地区温度高，有利于融化的发生。此外，局部地形及环流因子也是影响融化的重要因素。

2.融化变化趋势

        南极冰盖融化状况年际变化较大，1999—2019年融化指数及融化范围时间序列如图2-7所示。融化范围最大的年份是2004/05年，达145.7万km²；最小的年份是1999/2000年，为78.8万km²。融化指数最大的年份是2012/13年，达4772万days·km²；最小的年份是1999/2000年，为2022万days·km²。近20年间的融化范围和融化指数均呈现增长趋势，分别为1.2万km²/yr及3.3万days·km²/yr。

图2-7 1999—2019年融化指数及融化范围时间序列

        不同年份的融化天数情况如图2-8所示，南极冰盖边缘的稳定融化区每年都发生融化，且融化天数随着纬度和海拔的升高而减少。南极半岛始终是南极冰盖融化最剧烈的区域，但每年情况略有不同，2013/14年该地区的融化相比于其他年份相对平缓。罗斯冰架在2016年1月受到厄尔尼诺影响，发生了20年来最剧烈的融化。

图2-8 1999—2019年南极冰盖年际融化天数

        对南极冰盖融化天数进行趋势分析（图2-9），发现南极半岛大部分地区融化天数呈现下降趋势，其他地区多呈现出融化天数增长的趋势，其中，盖茨冰架和芬布尔冰架融化天数增长最显著。

图2-9 融化天数变化趋势