撰文／王治钧

本文来自《知识就是力量》杂志

全球变暖正在加速南极冰川的融化，人类随之将面临全球海平面的升高以及岛国和沿海城市的安全问题，这是一个危险信号。近些年，随着近十年期间透地雷达、卫星影像等遥观技术的不断发展，南极洲冰下的结构逐渐被人们揭示出来。

给飞机装上“透视眼”

正在融化的南极冰层

为了研究冰川，科学家通过透地雷达的方式来探测冰川内部。他们将可以穿透冰层的雷达系统吊装到DC-3运输机上——这种机型因性能可靠曾经在二战时期被大量使用，一直沿用至今。

在机翼下装置的雷达天线，发射雷达信号传送到下面的冰层，同时传回有关于在冰层内部和下面状况的信息。

搭载雷达探测设备的飞机的线路图

在这个过程中，科学家和工程师需要在飞机上连续工作8个小时，确保雷达运行正常。通过这样的飞行考察得到的雷达测绘图展现了冰层的垂直信息，就像是一块蛋糕的截面。顶部是冰层的表面，底部是大陆的基岩，中间的冰层包含着冰层历史的相关信息。这个雷达透冰探测技术十分有效。它可以透过冰层观察3千米以下的冰川，实践证明这是研究冰层的完美工具。

填补“透视眼” 盲区的老胶片

当年的雷达数据在数字化处理之后，最终研究员们获得200万个高清的图像，他们花费巨大的精力把50年前的信息与冰层的现状进行比对分析。

幸运的是，旧数据记录得极其详细，以至于可以轻松从中分辨出此前火山爆发留下的灰层、以及那些侵蚀冰层的通道。这项研究填补了有关南极洲环境历史、以及气候变化是如何影响该地区的更多细节。

利用太阳“透视” 南极冰川

整个空间是存在各种无线电波信号的，而最强烈最耀眼的无线电波源就是太阳。科学家就在尝试用太阳发出的无线电信号替代人工雷达信号。这些学生的思路是通过户外无线电频率观测日落，并尝试着探测太阳在海平面落下的反射。

探测太阳在海洋平面落下时的反射，与探测一块冰层底部的反射在理论上是极度相似的。在早期的地震领域也有相同的案例，以往的震动来源是靠引爆炸药，后来渐渐过渡到利用周围环境的地震噪音，它会使用电视信号或者其他的无线电信号来探测标示物体的位置。

如果这个方法可行，传感器的制造成本将会大大削减。造价低的传感器就可以批量生产，然后可以在冰层上调配成百上千个这样的传感器去做成像。

正在融化的南极冰层

冰川融化会造成海平面上升，这会影响到整个世界，这是科学家们致力于这项研究的原因之一。应该引导更多年轻人投入到地球科学领域，而这项预测海平面上升的观测技术，只是他们可以解决的众多问题之一。我们相信充满能量和富有热情的年轻人可以解决人类所面对的大部分困难和挑战。