南極洲周圍的海洋正在迅速變咸，同時(shí)海冰正在以創(chuàng)紀(jì)錄的速度消退。自 2015 年以來(lái)，這片冰凍大陸失去了相當(dāng)于格陵蘭.

這些冰還沒(méi)有回來(lái)，這標(biāo)志著過(guò)去十年中最大的全球環(huán)境變化。

這一發(fā)現(xiàn)讓我們措手不及——融化的冰通常會(huì)使海洋更新鮮。但新的衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示，情況恰恰相反，這是一個(gè)大問(wèn)題。

海洋表面較咸的海水與較新鮮的海水的行為不同，它們從深海吸收熱量，使海冰更難再生。

相關(guān)：海洋酸度已達(dá)到臨界水平，我們都受到威脅

南極海冰的消失具有全球性后果。更少的海冰意味著更少的企鵝棲息地和其他冰棲物種。當(dāng)冰融化時(shí)，海洋中儲(chǔ)存的更多熱量被釋放到大氣中，從而增加了風(fēng)暴的數(shù)量和強(qiáng)度以及加速全球變暖。

這會(huì)給陸地帶來(lái)熱浪，并融化更多的南極冰蓋，從而使全球海平面上升。

我們新研究》揭示了南大洋正在發(fā)生變化，但與我們的預(yù)期不同。我們可能已經(jīng)越過(guò)了一個(gè)臨界點(diǎn)，進(jìn)入了一個(gè)新的狀態(tài)，該狀態(tài)是由持續(xù)不斷的海冰減少所定義的，由新發(fā)現(xiàn)的反饋循環(huán)來(lái)維持。

一個(gè)令人驚訝的發(fā)現(xiàn)

監(jiān)測(cè)南大洋并非易事。它是地球上最偏遠(yuǎn)、最暴風(fēng)雨的地方之一，每年有幾個(gè)月被黑暗所籠罩。

多虧了歐洲航天局的新衛(wèi)星和水下機(jī)器人，它們留在海面以下測(cè)量溫度和鹽度，我們現(xiàn)在可以實(shí)時(shí)觀察正在發(fā)生的事情。

我們?cè)谀习财斩卮髮W(xué)的團(tuán)隊(duì)與巴塞羅那專家中心和歐洲航天局的同事合作，開(kāi)發(fā)了新的算法，以從衛(wèi)星跟蹤極地地區(qū)的海洋表面狀況。通過(guò)將衛(wèi)星觀測(cè)與水下機(jī)器人的數(shù)據(jù)相結(jié)合，我們構(gòu)建了 15 年的海洋鹽度、溫度和海冰變化圖。

我們的發(fā)現(xiàn)令人驚訝。2015 年左右，南大洋的表層鹽度開(kāi)始急劇上升——就在海冰面積開(kāi)始崩潰的時(shí)候。

這個(gè)逆轉(zhuǎn)完全出乎意料。幾十年來(lái)，海冰表面越來(lái)越新鮮和寒冷，幫助海冰擴(kuò)大。

要理解為什么這很重要，將南大洋視為一系列層次會(huì)有所幫助。

通常，寒冷、新鮮的地表水位于下方深處較溫暖、較咸的水域之上。這種分層（或科學(xué)家所說(shuō)的分層）將熱量困在海洋深處，保持表層水涼爽并幫助海冰形成。

鹽度較高的水密度更高，因此更重。因此，當(dāng)表層水變得更咸時(shí)，它們更容易下沉，攪動(dòng)海洋層，使來(lái)自深海的熱量上升。

這種向上的熱通量可以從下方融化海冰，即使在冬天也是如此，使冰更難重組。這種垂直循環(huán)也從更深的層中吸取更多的鹽，加強(qiáng)循環(huán).

一個(gè)強(qiáng)大的反饋循環(huán)由此產(chǎn)生：更多的鹽度會(huì)給表面帶來(lái)更多的熱量，從而融化更多的冰，從而允許從太陽(yáng)吸收更多的熱量.

我和我的同事在 2016-2017 年親眼目睹了這些過(guò)程。Maud Rise 冰間湖的回歸，這是海冰上的一個(gè)大洞，幾乎是威爾士的四倍，最后一次出現(xiàn)是在 1970 年代。

南極洲發(fā)生的事情并不止于此

南極海冰的消失是一個(gè)地球問(wèn)題。海冰就像一面巨大的鏡子，將陽(yáng)光反射回太空。沒(méi)有它，更多的能量會(huì)留在地球系統(tǒng)中，加速全球變暖，加劇風(fēng)暴和推動(dòng)海平面上升在全球沿海城市。

野生動(dòng)物也受到影響。帝企鵝依靠海冰來(lái)繁殖和撫養(yǎng)它們的雛鳥(niǎo)。微小的磷蝦——類似蝦的甲殼類動(dòng)物，構(gòu)成了南極食物鏈的基礎(chǔ)，是鯨魚(yú)和海豹的食物——以生長(zhǎng)在冰下的藻類為食。沒(méi)有那冰，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)始瓦解.

世界底層發(fā)生的事情正在向外蔓延，重塑天氣系統(tǒng)、洋流以及陸地和海洋的生命。

南極洲不再是我們?cè)?jīng)認(rèn)為的那個(gè)穩(wěn)定的冰凍大陸。它正在迅速變化，其變化方式是當(dāng)前氣候模型沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到的。直到最近，這些模型還假設(shè)全球變暖會(huì)增加降水和冰融化，使表層水煥然一新，并有助于保持南極海冰的相對(duì)穩(wěn)定。這個(gè)假設(shè)現(xiàn)在已經(jīng)不成立。

我們的研究結(jié)果表明，地表水的鹽度正在上升，海洋的分層結(jié)構(gòu)正在瓦解，海冰的下降速度比預(yù)期的要快。如果我們不更新我們的科學(xué)模型，我們就有可能被我們本可以準(zhǔn)備的變化打個(gè)措手不及。

事實(shí)上，2015 年鹽度增加的最終驅(qū)動(dòng)因素仍然不確定，這凸顯了科學(xué)家需要修正他們對(duì)南極系統(tǒng)的看法，并強(qiáng)調(diào)了進(jìn)一步研究的緊迫性。

我們需要繼續(xù)觀察，但正在進(jìn)行的衛(wèi)星和海洋監(jiān)測(cè)受到資金削減的威脅。這項(xiàng)研究為我們提供了一個(gè)早期預(yù)警信號(hào)、一個(gè)行星溫度計(jì)和一個(gè)跟蹤快速變化的氣候的戰(zhàn)略工具。如果沒(méi)有準(zhǔn)確、連續(xù)的數(shù)據(jù)，就無(wú)法適應(yīng)商店的變化。

亞歷山德羅·席爾瓦諾， NERC 海洋學(xué)獨(dú)立研究員，南安普敦大學(xué)

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