《Frontiers in Marine Science》：Causes and threats of ice shoves on lagoon coasts: a case study of the Vistula Lagoon in January 2024, southern Baltic Sea
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本研究考察了2024年1月维斯瓦潟湖南岸一次冰推（ice shove）的发展过程及其影响。研究旨在刻画冰堆积体的形态与空间范围，并评估其对海岸地形和基础设施的影响。在冰推发展期间及随后春季，研究人员对潟湖波兰部分南岸受影响岸段开展了野外调查。将海岸地形测量与最
本研究考察了2024年1月维斯瓦潟湖南岸一次冰推（ice shove）的发展过程及其影响。研究旨在刻画冰堆积体的形态与空间范围，并评估其对海岸地形和基础设施的影响。在冰推发展期间及随后春季，研究人员对潟湖波兰部分南岸受影响岸段开展了野外调查。将海岸地形测量与最高冰堆积体横断面测量相结合，并同步开展地貌影响观测；此外，利用卫星影像确定冰推的时空位移。结果表明，冰体的前进和堆积受事件期间岸线高程和水位共同控制。冰堆积影响了多种海岸环境，包括有芦苇带的有机质岸、海滩、沙丘和较高岸段，造成侵蚀和地貌变化。岸线冰堆积最大高度达4–7 m，而在低洼海岸，冰体向内陆最大平均推进距离达55 m。冰推还破坏了潟湖岸附近的基础设施。研究结果证明，冰推影响的规模和内陆范围随海岸高程和水文条件显著变化，低洼海岸尤其容易遭受大范围内陆冰位移及相关地貌影响。
**研究背景与科学问题**
在温带和极地地区，海、湖和潟湖岸在秋冬季节常形成冰盖，冰盖的存在会显著影响水动力过程和邻近岸滩环境。冰体在岸线堆积并向陆推进的现象在极地及北美、欧洲、亚洲的温带地区已有较多记录。近年来，波罗的海地区气温上升导致冰盖范围和持续时间缩短，但区域气旋活动增强、风暴增水增多，冰盖可能在一个冬季内多次破裂并在风驱动下向岸位移。在波兰波罗的海沿岸，这类冰推事件虽然变得稀少和难以预测，却仍可能在单个冬季发生两至三次，并对岸线、植被和基础设施造成明显破坏。以往对波兰海岸及潟湖岸冰堆积的地貌与生态影响缺乏系统分析。为此，研究人员以2024年1月维斯瓦潟湖南岸发生的冰推事件为案例，分析其形成条件、时空尺度、地貌效应和潜在灾害。
**研究内容与主要结论**
研究人员对2024年1月16–17日由气旋“Efthalia”过境引发的冰盖破裂、向南岸漂移和堆积过程进行了系统观测。研究表明，冰体推进和堆积受岸线高程与潟湖水位共同控制；冰堆积最大高度达4–7 m，平均向内陆推进距离为55 m，低洼无植被岸段最大可达150 m。冰推造成有机质岸、海滩、沙丘和人工岸段发生侵蚀与地貌改造，并损坏了岸线附近基础设施。低洼海岸对大面积内陆冰位移最为敏感，冰推后的地貌形迹在春季仍清晰可辨。
**主要技术方法**
研究人员于2024年1月18–30日沿维斯瓦潟湖南岸（苏哈奇至新帕斯文卡）进行野外测量，并于5月22–26日复查融后地貌；利用激光测距仪、GPS接收机和测量卷尺记录近60条海岸横断面，结合无人机影像、网络摄像头图像和社交媒体影像补充冰推动态；采用Copernicus Sentinel-2卫星影像分析冰盖和冰推的时空变化；水文气象数据取自托尔克米茨科港务局和波兰气象与水资源管理研究所（IMGW-PIB）。对岸线高度、芦苇带宽度、植被覆盖、冰推距离和冰堆积高度进行Pearson相关分析（p<0.05）。
**主要研究结果**
**冰盖发育与冰推过程**：2023年12月底气温较高，但2024年1月4–10日冷空气入侵使潟湖形成10–15 cm厚的冰盖。1月15–16日，气旋“Efthalia”带来西北风12–15 m s
-1和风暴增水，潟湖水位升至平均水位以上0.55 m，冰盖破裂并向南岸位移；1月16日后风速减弱、气温下降，堆积冰体在沿岸持续保留至1月底。
**冰堆积形态与岸线类型和植被的关系**：低平坦岸、无芦苇或稀疏芦苇带岸段冰体呈舌状向陆推进最远；较高岸坡、凸岸或人工结构前则形成冰脊和丘状堆积。岸线高度与冰推距离显著相关。茂密芦苇带、灌木和树木可阻挡冰体，但也会造成植被机械损伤。不同岸段冰堆积高度和形态差异明显：低岸以水平推进为主，陡岸和高岸则以垂向堆积为主，最大堆积高度出现在卡德内附近，可达7 m。
**侵蚀、搬运与堆积作用**：冰推产生侵蚀、搬运和堆积三种过程。侵蚀表现为岸线后退4–15 m、海滩和有机质岸被刨蚀下切、沙丘和崖岸被掏蚀；搬运作用将泥炭、砂、砾石、贝壳甚至混凝土块和树木搬运至岸上；堆积作用在冰前缘形成由泥、泥炭、砂和有机质混合的杂乱堆积体，单段岸线堆积量估计为每10 m岸线4–11 m3。
**海岸灾害与风暴复合效应**：冰推移入港口、堵塞河流入海口，威胁通航并增加低洼地区洪水风险。2024年2月初气旋“Olga”引发的风暴增水在冰推削弱芦苇屏障后进一步侵蚀岸线，使部分有机质岸段总后退量达25 m，说明冰推可降低海岸对后续风暴作用的抵抗力。
**环境意义**：冰推虽然具有破坏性，但也扰动茂密植被，促进生境更新和生物多样性；周期性冰推可限制芦苇过度扩张，并促进有机物和沉积物再分配，维持潟湖湿地养分循环和海岸动态。
**讨论与结论**
讨论指出，冰推导致的侵蚀和堆积形态受岸坡坡度、岸线高度、植被和人工障碍共同控制。此次事件中，冰盖因水位上升约50 cm而抬高，从而在高于正常水位和风暴浪作用范围的岸段造成侵蚀。冰推的范围主要取决于风向、堆积时水位和相对岸高，其次受芦苇带和人工屏障影响。研究人员将此次事件与2011年、2012年、2017年和2019年潟湖岸冰堆积记录对比，表明高度和分布因岸形和气象条件差异显著。冰堆积体融化后，残留的侵蚀和堆积形态可持续数月，削弱海岸对后续冬季过程的抵抗力。
研究结论可概括为：冰推是一种不常见现象，通常与快速增温和冰盖在中等至强风下解体有关；2024年1月维斯瓦潟湖南岸的冰推由波罗的海气旋引发的风、温度和增水变化所驱动。冰堆积高度取决于水位、岸坡坡度、后滨地貌和植被密度；横向冰脊多出现在植被茂密、阻力较大的岸段；平缓岸段冰体平均向陆推进约55 m，最大达150 m。冰推改变了岸线地貌并造成植被机械损伤，海滩缩窄5–10 m，有机质岸后退最多15 m，沙丘和崖岸后退1–2 m。芦苇带和沿岸树木可有效阻滞冰体，但会因此受损。该事件发生在极短的冰盖期之后，由风暴增水后的快速升温触发，体现了气候变化对海岸冰冻过程日益增强的影响；随着气候变暖，冬季冰融和向岸冰推事件可能更加频繁，对包括潟湖在内的海岸系统构成的风险也将相应增大。
