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極地冰蓋物質崩解入海對全球氣候環境影響深遠。相比廣為人知的冰架崩解，直接坐落在巖石上的“著地冰崖”的崩解過程一直缺乏有效的觀測手段。對此，中山大學聯合中國極地研究中心研究團隊創新性地提出了一套多時相無人機影像協同配準與三維變化檢測方法，實現了南極“著地冰崖”崩解過程的厘米級三維精細監測，并在地面雪坑觀測的基礎上定量評估了“著地冰崖”的崩解量，為全球氣候變化背景下南極冰蓋質量損失評估提供了新的觀測手段與數據支撐。該成果近日發表于地球科學領域知名期刊《國際應用地球觀測和地理信息》。

南極冰體主要包括“浮”在海上的冰架和“長”在石頭上的“著地冰”等。不像冰架大規模坍塌入海那樣“轟轟烈烈”，“著地冰崖”崩解往往悄然進行。文章第一作者、中山大學測繪科學與技術學院副教授張書航介紹道，由于“著地冰崖”崩解尺度小、頻率高、不規則，受限于時空分辨率，傳統的衛星遙感手段難以監測其崩解過程。精細尺度冰崖崩解過程的量化監測一直是國際極地冰川學研究領域的技術難題。

中山大學測繪科學與技術學院教授鄭雷在中國第38次南極考察期間，于秦嶺站周邊采集了大量寶貴數據——26天內共完成了10架次無人機重復攝影測量觀測，空間分辨率達到2.1厘米；采集了12個雪坑數據，詳細記錄了冰崖附近粒雪層厚度和密度等關鍵參數。研究團隊通過相關算法，將不同時間獲取的無人機影像“配準”于統一參考系，并結合實地雪坑測量數據，在有效去除浮冰、積雪影響后，共識別出44次“著地冰崖”崩解事件，沿0.89公里海岸線累計崩解體積達4506.69立方米，總崩解量達3078.45噸。研究估算該區域“著地冰崖”日均崩解速率為262.93噸/公里。

“約25%的南極海岸線由這類‘著地冰崖’構成。因此，‘著地冰崖’崩解入海對極地冰蓋質量平衡有重要影響，不容忽視。”文章通訊作者、中山大學測繪科學與技術學院教授程曉認為，下一步研究需進一步量化全南極“著地冰崖”崩解量及其對海平面變化的貢獻。

值得一提的是，該研究相關數據集及崩解監測程序代碼均已開源，供全球學者參考交流。

（受訪單位供圖）