南极冰盖的持续变化对全球海平面和气候系统具有深远影响。近年来，越来越多的研究表明，隐藏在厚重冰盖之下的冰下火山，能够改变冰下地形地貌、促进冰底融化、调控冰下水文活动，进而影响冰流动力学过程以及冰盖的稳定性。然而，受制于观测条件和数据分辨率限制，南极冰下火山的空间分布、几何形态及其潜在影响长期缺乏系统且统一的认识。

      近日，中国极地研究中心（中国极地研究所）联合浙江大学、复旦大学和英国埃克塞特大学，在南极冰下火山研究方面取得重要进展。研究团队系统整合了国际火山计划（GVP）、相关专著和同行评议文献等多源观测与既有研究成果中的207个冰下火山记录，覆盖了西南极、南极半岛以及东南极局部区域，明确了每个火山的地理位置、暴露状态和基本类型（图1），首次建立了全南极大陆尺度的冰下火山参考目录——ANT-SGV-25。研究结合 Bedmap 2 和 BedMachine Antarctica v3 冰下地形数字高程模型（DEM），利用剖面曲率与坡度结合的方法划定火山边界，通过尺寸参数（基底面积、高度、体积等）、形状参数（椭圆度指数、不规则度指数等）、坡度参数（平均坡度、最大平均坡度等），系统量化了冰下火山的形态特征。研究团队为全部已知冰下火山建立了个性化的地貌特征档案，系统分析了南极冰下火山的形态、类型及其空间分布（图2和图3）。南极冰下火山主要集中分布于西南极裂谷系统，其中玛丽伯德地（37.55%）、麦克默多（16.21%）和别林斯高晋（26.48%）构成了三大火山群，而东南极仅发现3处，这主要与西南极裂谷系统的地壳拉伸和高地热通量密切相关。冰下火山形态参数分析表明，火山高度介于100–4181米，体积介于1–2800立方公里，基底宽度介于0.3–58公里，平均坡度中位数约8.1°，陡坡多集中于火山顶部区域，坡度差异与喷发方式、火山岩性等相关。研究表明，冰盖厚度、冰流速度影响冰下火山喷发产物（如枕状熔岩、火山碎屑岩）的堆积形态，而火山形态（如坡度、体积等）通过改变冰下融水路径和冰底基岩摩擦力，能够反向调控冰盖运动。

图1 (a)南极冰下火山分布图，涵盖玛丽伯德地火山群、别林斯高晋火山群、麦克默多火山群（罗斯海西部及横贯南极山脉中部区域）以及东南极；(b) 已知的南极冰下火山类型分布，范围为图1a红色框标注区域。

图2 南极不同暴露程度的冰下火山形态学特征

图3 南极冰下火山主要形态参数的频数直方图及统计值，包括面积(a)、体积(b)、高度(c)、基底宽度(d)、高度/基底宽度比(e)、椭圆度指数(f)、不规则度指数(g)及平均斜率(h)。

本研究的主要发现和科学意义如下：

（1）首个全南极大陆尺度冰下火山参考目录（ANT-SGV-25）：首次系统整合全南极冰下火山数据，构建包含 207 个冰下火山的参考目录，填补了全南极大陆尺度冰下火山形态与分布的研究空白。

（2）首个南极冰下火山多维度参数体系：建立了涵盖尺寸、形状、坡度的南极冰下火山形态量化指标体系，并结合计算机视觉技术，实现冰下火山形态特征的精准提取，为火山分类、成因分析、影响研究提供客观依据。 

（3）跨数据源融合方法：整合两类主流南极冰下地形DEM 数据，解决了火山边界划定误差问题，通过重复数据剔除、权威数据优先等原则保障数据可靠性，为同类公共数据产品的构建提供方法论参考。

（4）冰盖和火山相互作用新认知：通过分析不同暴露程度、不同区域冰下火山的形态差异，揭示了冰盖运动对火山构造的改造作用及火山形态对冰盖动力学的潜在影响，为冰盖稳定性研究提供了新的视角。

      相关研究成果已发表在地学领域国际权威期刊《Earth-Science Reviews》上。极地中心与浙江大学联合培养博士曹柯滢为论文第一作者，通讯作者为极地中心冰雪所崔祥斌研究员，来自复旦大学和英国埃克斯特大学的科研人员参与了本项研究。本研究得到了国家重点研发计划项目（2025YFE0219500）及国家自然科学基金（42376253）的资助。

研究论文：

Cao, K.Y., Cui, X.B., Zhou, W., Sun, B., & Siegert, M. (2026). A reference inventory of antarctic subglacial volcanoes: ANT-SGV-25. Earth-Science Reviews, 273, 105376. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2025.105376

来源：中国极地研究中心（中国极地研究所）