基于模拟冰川流动所涉及的巨大力量的相关实验获得的实验数据，冰川学家们已经写出了一个方程，解释冰在快速移动冰原下可变形软地面上的运动。该项目负责人、爱荷华州立大学地质与大气科学教授尼尔·艾弗森说，这个方程式（或者说“滑动定律”）是一个工具，科学家们可以将滑动定律写入诸如南极西部冰盖等冰川下的泥、沙、卵石、岩石和巨石等可变形层上冰川运动的计算机模型中。使用新的滑动定律模型可以更好地预测冰川滑动的速度、冰川向海洋输送的冰量以及海平面上升。在估计未来海平面上升的过程中，南极西部冰盖的潜在崩塌是唯一最大的不确定性来源，这种不确定性部分是由于模拟的冰盖过程不完善造成的。
2009年，艾弗森开始在实验室的步入式冰箱内使用9英尺高的环形剪切装置进行实验。该装置的中心是一个直径约3英尺、厚度约8英寸的冰环。环下是一个液压机，它可以在冰上施加多达100吨的力，模拟800英尺厚的冰川的重量。环的上方是马达，可以每年1~10000英尺的速度旋转冰。冰层被一桶温度控制的循环液体所包围，这种液体使冰圈保持在融化的温度内，所以它在一层薄薄的水上滑动，就像所有快速流动的冰川一样。它已经工作了大约十年，提供了冰川如何在坚硬岩石和可变形沉积物上移动的数据。为了进行新的滑动定律实验，研究者用6个5加仑的桶装满真正的冰川沉积物，这些沉积物有正确的泥浆、沙子和更大的岩石颗粒混合物。然后会把沉积物舀到环剪装置里，这会在上面结一个冰圈，在上面冰冻一层冰晶的水。之后会在冰上施力，加热到融化，然后打开机器。艾弗森说，他们研究的是冰川底部阻力与冰川滑动速度之间的数学关系。这包括研究冰层压力与冰层孔隙水压之差的影响——一个叫做控制摩擦力的有效压力变量。他还认为这些数据表明了阻力、滑动速度和模拟冰川流动所需有效压力之间的关系。冰川是一种高粘性的流体，它在基底上滑动，在这种情况下是一种可变形的流体，而冰床上的摩擦力是一种阻力，使冰保持在原来的位置。在没有摩擦的情况下，冰的重量会导致冰加速。钻穿冰层的行为将改变冰川和冰床之间的界面，使测量数据的准确性降低。所以艾弗森使用实验设备来收集这些数据。基于实验冰川在软床上移动的滑动定律，应该会对冰川移动和海平面上升的预测产生影响。艾弗森认为使用新滑动关系的冰盖模型，将倾向于预测比目前大多数冰盖模型更高的向海洋的冰川流量和更高的海平面上升率。
相关论文链接：https://science.sciencemag.org/content/368/6486/76
（郭亚茹 编译，於维樱 审校）
