如果問你哪裡有冰洞，你可能會想到北極，也可能想到哈爾濱的冰雪大世界，其實找冰洞或許不用去那麼北的地方，就在山西，就有中國最大規模的冰洞。
這裡有個大冰洞
山西省寧武縣是一個山嶺縱橫的地方，這片區域一般海拔在 2 千米左右，屬溫帶大陸性氣候，冬季漫長而寒冷，夏天氣溫又會陡然上升，日照增強。稍顯寒冷的春季終於過去，溫度更舒適的夏天到來時，就在這個縣城西 50 千米處的春景畦鄉境內，一個洞穴吸引瞭大批遊人前往。
這個洞穴位於超過 2300 米海拔的山上，洞外地表溫度在 17 ℃以上，植被茂密、繁花盛開時，走進洞穴，卻是另一番景象。洞內地面、過道、洞壁都被厚厚的冰層覆蓋，寒氣襲人，冰柱林立，冰鐘乳石、冰瀑佈垂掛，冰石筍 " 拔地而起 "，在五彩燈光的照射下，仿佛是一個夢幻的冰晶宮。沿著臺階，越往下走，洞穴冰層越厚，溫度越低，冰洞深度達到瞭 85 米。
據考證，這個冰洞形成於新生代第四紀冰川期，距今已經有約三百萬年的歷史。人們結合地名和形成時間，將其命名為寧武萬年冰洞。
我們知道，一般，洞穴是由流水侵蝕基巖形成，這些基巖洞穴通常絕熱於地表，溫度基本上是恒溫的，大約相當於地表的年平均溫度。所以，在一些高緯度高海拔地區，大夏天裡有冰洞並不是什麼稀奇事。因為這些地區年平均溫度低於零度，當夏天地表冰雪融化後，水流入低於冰點的洞穴時，就會結冰。
然而，寧武縣地處溫帶，雖然冬季非常寒冷，但年均溫度在 2.3°C 以上，根本構不成形成冰洞的環境，其地下怎麼會形成低於 0°C 的龐大冰洞呢？
不可思議的冰洞
一些人猜測寧武萬年冰洞所在地，是不是為凍土層，這種凍土層形成的洞穴溫度會低於冰點。雖然在高緯度地區，凍土層非常常見，但在一些溫帶地區，也會分佈有永久凍土層。這是因為如果某個地區的冬季風非常強勁，而地表又沒有被雪覆蓋，不影響冬季土層的冷卻和凍結，可能會使得冰凍土層可以保存於地下很深的位置，尤其是在不容易吸收熱量的淺色巖石中。
然而，由於凍土層一般很堅硬，地表水很難滲透，所以如果凍土層形成瞭冰洞的話，冰洞裡的冰量也會非常少，這樣的洞穴越往深處走，越幹旱，最終完全無冰。但顯然寧武萬年冰洞並不是這樣的。
一些人提出瞭地熱不均理論，認為有的時候地幔層的熱流不會流經某個區域，導致這個區域溫度過低，如果這個區域正好有個洞穴，經年累月，冰冷的沉積物將在洞穴沉積，形成冰洞。
不過，這個理論也沒法解釋寧武萬年冰洞。雖然在地球上，地熱確實有所不同，但如果由於地熱不足，導致洞穴溫度過低，地表溫度也會較冷。然而在寧武萬年冰洞，即使洞穴溫度在零度附近，地表的夏季氣溫也可能達到 20°C，差距相當大。
真正的原因
實際上，寧武萬年冰洞的形狀、空氣對流等諸多因素，共同創造出瞭這種獨特的自然景觀。
寧武萬年冰洞形狀就像一個口袋，洞口狹小，" 肚子 " 大，洞穴的主體位置又比洞口低，可以充當冷陷阱的作用。在春夏秋天，外部空氣比洞內熱，洞內的冷空氣沉在洞底，不會產生熱對流。雖然此時熱量從外界向冰洞內傳遞，但由於巖石和空氣的熱傳導率都不高，不足以使冰洞內的溫度顯著上升。
在冬天，洞穴外的溫度會下降到 -15°C。由於洞內常年氣溫保持在 -1°C 左右，因而冬季外界氣溫一旦低於這一溫度，寒冷的空氣就會源源不斷地進入洞中。洞外沉重的冷空氣進入洞穴後，洞內較暖的空氣升起並逃逸，進一步降低瞭洞穴內溫度。
而一旦洞穴中形成冰塊，就可以作為平衡洞內溫度的 " 緩沖劑 "。在夏天，如果溫暖的空氣進入洞穴，很大一部分熱量用於使冰融化，可以防止洞內溫度升得過高，讓洞穴中的其他部分不會過熱。
到瞭冬天，當非常冷的空氣流入時，洞穴中的液態水將凍結，釋放熱量，使得洞穴的溫度不會降得過低。這個過程可以在一定程度上讓洞穴中的溫度相當恒定，所以冰洞的溫度一年內變化幅度會很小。
在這些因素的共同作用下，最後的結果就是寧武這個冰洞可以保持幾百萬年不會融化的奇跡。
科學傢們認為，寧武萬年冰洞自身可以維持非常穩定的凍結狀態，即便遊客和安裝在冰洞中的燈泡會散發熱量，也並不會破壞冰洞的環境。
人類行為可能弄巧成拙
然而，一些人類的保護行為反而可能弄巧成拙。比如，在中國黑龍江省，有一個五大連池冰洞，科學傢們認為這個冰洞很可能會在 40 年內融化，而造成這一後果的竟然是人類。
原來，該景點的管理人員為方便管理，在洞穴入口處安裝瞭一個金屬門。正是由於金屬門會阻擋冷空氣進入洞穴，使得洞內溫度逐年升高，最終導致整個冰體融化。如果寧武萬年冰洞的氣流受阻，同樣也會遭遇這樣的命運。
其次，氣候變暖也會對冰洞造成威脅。南極的拉森 B 冰棚曾經在地球上穩定存在瞭 1.2 萬年，但由於氣候變化，在 2002 年，隻用瞭一個多月的時間，這座面積約 3250 平方公裡的冰架就損失瞭 2/3 的面積。同樣在溫帶，由於冬季天數變短，春天提前到來，補充冰洞的冷空氣變得更少，在這種情況下，寧武萬年冰洞也隨時可能消失。
寧武萬年冰洞的消失不隻是會對當地旅遊業造成影響，冰洞實際上是記錄過去地球大氣和環境狀況的 " 檔案庫 "。比如，一些古老的氣泡困於冰中，對氣泡中氣體的研究，可以揭示古老地球大氣的組成成分。保存在冰中的花粉、葉片以及微生物還可以為科學傢們提供數百萬年前的地球生命信息。
現在，極地地區雖然存在大面積的永久凍土，但在溫帶地區，永久凍土是罕見的，所以保存好寧武萬年冰洞，實際上也有助於科學傢們瞭解溫帶地區過去的氣候變遷。
