岩石下的冰融化得比周围的冰慢时，就会形成这样的冰川桌

冰川桌——狭窄冰基座上的一块大石头，看上去摇摇欲坠的样子——是低海拔冰川地区的常见现象。最近，一项研究揭示了这类地貌特征的成因。研究人员以各种形状和材质的石头为对象，做了大量实验，进而发现，石头的表面积和导热性是决定冰川桌能否成形的两大重要属性。这支研究团队把这两种属性整合到了一个模型里，并据此估算了能够形成冰川桌的最小石块尺寸。其结果符合实际。此外，这个模型还可以在没有传统监测设备可用的情况下根据冰川桌的相关情况粗略估算冰川融化量。

一般来说，冰川桌往往出现在海拔低于10 000英尺（约3 000米）的地区。那里，夏季的温度足以融化冰。如果冰川顶部压着一块巨石或大圆石，那么石头正下方冰块的融化速度就会变慢。这些受到保护的冰就形成了基座——通常高度能够达到1~2米——在周围冰融化的时候支撑着石块。一般来说，冰川桌只能维持几个月，等到冰基座直径融化到过小时，石块就会倾覆。

登山爱好者尼古拉斯 ? 塔伯雷特（Nicolas Taberlet）就看到过冰川桌。塔伯雷特也是法国里昂大学物理学家，他很好奇为什么大石块常常能形成冰川桌，而小石块往往就只能沉到冰里面。于是，他就和同事们在实验室里做起了实验。他们找来了一只3厘米厚的透明冰盘，以各种角度倾斜以模拟微型冰川。

首先，这些研究人员通过跟踪记录冰盘的厚度变化测定冰在实验室里的融化速度。他们证明，冰接收的热量主要来自实验室墙壁的辐射以及周围对流的空气。其次，冰融化后的水在流动时也会带来一些热量。这些结果都符合研究团队早先在真实冰川中观察到的实际情况。

接着，研究团队使用了各种材质的圆柱形“石头”，把它们放在冰盘顶部，并跟踪记录数个小时。总共有6种材质的“石头”，每种材质的导热性不同，导热能力最弱的是聚苯乙烯，最强的则是花岗岩。这些石头大小也不尽相同，直径在4~14厘米，高度则在0.5~7厘米。

实验中，有些石头形成了冰川桌，其他的则沉到了冰块表面之下。聚苯乙烯石头的下面可以形成冰基座，而花岗岩石头下面则不行，这证明导热性就是决定冰川桌能否形成的因素之一。聚苯乙烯是效果更好的“保温毯”，能更有效地在温暖环境中保留下冰。

另一个因素则是形状，石头越薄越容易形成冰川桌。研究人员把这个现象描述为几何形状诱发的强化融冰效应：石头越厚，与周围环境接触的表面积就越大，吸收的热量就越多，这就导致下方的冰融化得更快。

塔伯雷特解释说，这也是为什么大表面积散热片能够加快释放发动机和电子元件产生的热量，只不过，在这个例子中，热量的流向与冰川桌的形成过程相反。

最后，这支团队将导热性和几何强化效应整合到一个通用公式中，并据此计算覆盖着石头的冰究竟会比未覆盖石头的冰融化得快还是慢。此外，他们还根据这个公式估算出，要想形成冰川桌，冰川上方的石块宽度至少要达到10~20厘米，这也与实际情况相符——我们看到的大部分冰川桌上的石块宽度都要在1米以上。

科学家或许可以把更深入的冰川桌研究当作考察冰川的基准程序。对冰川桌的深入研究将来或许还能在探测木星卫星欧罗巴时派上用场——在未来考察这个冰冻世界的任务中，登陆器长时间位于冰层上的场景就类似于冰川上的石块，必然会改变下方冰层的融化速度，这对登陆器造成的影响很有可能会令我们担心。

印度瓦迪亚喜马拉雅地质研究所冰川学家巴努 ? 普拉塔普（Bhanu Pratap）说，针对冰川桌的相关实验和实地考察很好地解释了产生这种现象的环境条件。不过，他认为，还需要进一步研究才能认识各类“碎片”（比如岩石、尘埃和各种污染物）对冰川演化的影响。

资料来源 physics.aps.org