真兇竟是西風(fēng)帶？南極海冰陷致命循環(huán)：從全球變暖“抵抗者”到臨近“崩潰”

南大洋是圍繞南極洲的海域，?被公認(rèn)為世界第五大洋?，也叫南冰洋。過去50年，南大洋吸收了全球約75%的過剩熱量。但隨著海冰減少，海洋反射陽光的能力下降，吸收的熱量增多，南極海冰的融化也隨之加速，陷入惡性循環(huán)。

▲2023年2月，南極海冰面積達(dá)到有記錄以來的最低水平

2000年至2010年間，南極海冰一度抵抗住了全球變暖的趨勢。然而在經(jīng)歷了數(shù)年的相對(duì)穩(wěn)定后，從2015年開始，南極海冰突然開始急劇減少，2023年更是創(chuàng)下有記錄以來最低水平。這一變化被視為現(xiàn)代氣候記錄中最極端且令人困惑的事件之一。

如今，科學(xué)家已找到這個(gè)問題的答案。

真兇竟是西風(fēng)？

南極海冰急劇消融之謎被破解

一項(xiàng)5月8日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的研究表明，南極海冰快速消融的主要原因是強(qiáng)化的西風(fēng)擾亂了南大洋的洋流層，將表層寒冷而相對(duì)淡的海水推開，使下方更溫暖、更咸的海水上涌，從而引發(fā)融化。

隨著海冰面積逐年減少，反射回太空的太陽輻射大幅降低，海洋因此吸收了更多熱量，這使得近年來海冰消融的速度遠(yuǎn)超科學(xué)家此前的預(yù)期。本研究第一作者、物理海洋學(xué)家阿迪亞?納拉亞南表示：“該系統(tǒng)的運(yùn)行方式已經(jīng)發(fā)生改變。”

研究團(tuán)隊(duì)通過模型結(jié)合衛(wèi)星和海洋觀測數(shù)據(jù)，重現(xiàn)了2015年以來南極海冰的異常變化。他們將這一過程分為三個(gè)階段：

2015年以前，受臭氧空洞和溫室氣體共同影響，南半球西風(fēng)帶顯著增強(qiáng)，導(dǎo)致冬季冷水層開始受到緩慢侵蝕。納拉亞南表示，這種狀況若持續(xù)數(shù)年乃至數(shù)十年，就會(huì)逐漸累積不良影響：表層海水不斷被西風(fēng)吹離，深層溫暖海水隨之上涌。

第二階段始于2015年之后。彼時(shí)，西風(fēng)帶進(jìn)一步增強(qiáng)，加速了南極表層海水的流失，下方溫暖高鹽的海水突破表層屏障，上涌至海面并發(fā)生劇烈混合，從而加速融化。在此階段，雖然臭氧空洞正在逐漸恢復(fù)，但受人類溫室氣體排放影響，大氣持續(xù)變暖。

與此同時(shí)，鹽分破壞了南大洋原有的穩(wěn)定分層結(jié)構(gòu)，使得2015年出現(xiàn)的初始裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，更多熱量和鹽分得以向上輸送。研究發(fā)現(xiàn)，這種機(jī)制顯著加速了海冰的融化。

進(jìn)入第三階段（2018年之后），南極海冰系統(tǒng)進(jìn)入“新狀態(tài)”，冰面減少已形成惡性循環(huán)：冰面面積縮小導(dǎo)致海洋吸收更多太陽熱量，使秋季結(jié)冰時(shí)間顯著推遲，進(jìn)而造成次年海冰覆蓋范圍進(jìn)一步縮小。

▲南極融化的海冰

南極海冰是否已到達(dá)崩潰邊緣？

未來仍充滿不確定性

2023年2月，南極海冰面積達(dá)到有記錄以來的最低值，同年冬季缺失的冰層面積甚至超過整個(gè)西歐的大小。此后海冰一直未能恢復(fù)，2024年至2026年初均遠(yuǎn)低于1981–2010年的長期平均水平。

納拉亞南表示，如果人類繼續(xù)大量排放溫室氣體，南極海冰幾乎沒有恢復(fù)的希望，因?yàn)檫@些排放正在持續(xù)增強(qiáng)西風(fēng)帶，并加劇大氣變暖。

談及南極的未來時(shí)，納拉亞南說：“這算是系統(tǒng)崩潰嗎？還不是。但目前，這片冰封大陸已完全失衡，正在以‘新系統(tǒng)’的狀態(tài)運(yùn)行。”

他表示：“與其說是崩潰‘臨界點(diǎn)’，不如說是‘突變’。越來越多證據(jù)表明，南極海冰已發(fā)生突變，進(jìn)入新的低覆蓋狀態(tài)。現(xiàn)在最大的疑問是：海冰能否在這一狀態(tài)下保持相對(duì)穩(wěn)定，還是會(huì)在未來幾年繼續(xù)大幅減少。”

與此同時(shí)，隨著海冰持續(xù)減少，許多依賴海冰生存的生物也受到嚴(yán)重影響，包括磷蝦、海豚、鯨魚和企鵝等。海冰減少已導(dǎo)致企鵝群落出現(xiàn)大規(guī)模死亡。

研究團(tuán)隊(duì)指出，“這是地球系統(tǒng)中當(dāng)前最大的氣候變化之一。”其可能引發(fā)的后果包括：南大洋儲(chǔ)存碳和熱量的能力下降、全球變暖進(jìn)一步加劇、生態(tài)系統(tǒng)退化，以及南極冰架因失去海冰保護(hù)而暴露在更溫暖的海水中。

紅星新聞?dòng)浾?周月瀟

編輯 郭莊 審核 官莉