新的研究发现，南极洲西部冰盖范围的崩塌并非不可避免:冰层损失的速度因大气和海洋环流的区域差异而异。

一个国际研究小组结合了卫星图像、气候和海洋记录，获得了迄今为止最详细的关于南极西部冰盖如何应对气候变化的了解。南极西部冰盖含有足够的冰，可以使全球海平面上升3.3米。

来自剑桥大学、爱丁堡大学和华盛顿大学的研究人员发现，南极洲西部海岸冰层不稳定的速度和程度因区域气候的差异而异。

他们发表在《自然通讯》杂志上的研究结果表明，虽然南极西部冰盖继续退缩，但在2003年至2015年期间，海岸线脆弱地区的退缩速度有所放缓。这种放缓是由周围海洋温度的变化驱动的，而海洋温度的变化又由近海风力条件的变化引起。

南极洲地图，突出显示阿蒙森海和别林斯高森海

南极西部冰盖

以海洋为基础的南极西部冰盖，是巨大而不稳定的松岛冰川和思韦茨冰川的所在地，坐落在海平面以下2500米的陆地上。自20世纪90年代初以来，科学家们观察到这一地区冰的融化、退缩和速度突然加速，这在一定程度上归因于上个世纪人类活动引起的气候变化。

其他科学家此前曾指出，这种横跨低洼大陆的反应可能是一场不可逆转的、覆盖整个冰盖的崩塌的开始，这种崩塌被称为海洋冰盖不稳定，它将独立于任何进一步的气候影响而继续下去。

该论文的第一作者、剑桥大学斯科特极地研究所的弗雷泽·克里斯蒂博士说:“海洋冰盖一旦超过某个临界点，就会导致失控的反应，这一观点已被广泛报道。”“尽管如此，关于持续的气候变化在多大程度上仍然调节着整个南极西部海岸线的冰损失，问题仍然存在。”

克里斯蒂和同事们利用一系列卫星收集的观测数据发现，自2003年以来，由于气候变化，南极西部冰盖的演变存在显著的区域差异，与邻近的别灵高usen海段相比，阿蒙森海段的退缩速度明显放缓。

通过分析气候和海洋记录，研究人员将这些区域差异与近海表面风的强度和方向变化联系起来。

在南极洲的这一地区，盛行风来自西方。当这些西风变得更强时，它们从海洋深处激起更温暖、更咸的水，这些水到达南极海岸线，加快了冰融化的速度。

克里斯蒂说:“但在2003年至2015年期间，阿蒙森海域的盛行西风强度有所减弱。”“这意味着更深、更温暖的水无法侵入，我们看到该地区相应的冰川行为发生了显著变化:融化速度和冰质量损失率明显下降。”

大气环流

那么，是什么导致了这些较弱的风，并暗示减少了冰的融化?研究人员发现，主要原因是阿蒙森海低压系统的异常加深，导致温水侵入减少。该系统是该地区的关键大气环流模式，其压力中心位置(近海风力强度变化最大的位置附近)通常在一年中大部分时间位于同名海岸的近海。

在远离这个压力中心的地方，研究人员发现，从别林斯高森海区流出的冰川的加速反应可以用相对更稳定的风来解释，相比之下，这使得海洋驱动的融化更加持久。

最终，这项研究说明了冰、海洋和大气相互作用的复杂性，这些相互作用推动了南极洲西部的短期变化，并提出了一个重要的问题:在一个变暖的世界里，这片冰冷的大陆将以多快的速度进化。

“海洋和大气强迫机制在南极洲西部仍然非常非常重要。”来自西雅图华盛顿大学的合著者埃里克·施泰格教授说。“这意味着冰盖崩塌并非不可避免。这取决于未来几十年气候如何变化，我们可以通过减少温室气体排放来产生积极影响。”

研究人员强调，在海洋冰盖不稳定性增加的背景下，需要进一步的工作来研究这种机制在未来的重要性。来自爱丁堡大学的合著者罗伯特·宾汉姆教授现在正直接研究思韦茨冰川，以了解它是如何受到气候变化的影响的。

宾厄姆说:“这项研究加强了一项迫切的要求，即明确南极西部冰盖最脆弱的地区，如思韦茨冰川，将以多快的速度退缩，对海平面上升造成全球影响。”“我们目前从今年1月穿越思韦茨冰川获得的新数据将直接实现这一目标。”

克里斯蒂说:“气候和冰的表现之间有着密切的联系。”“如果我们控制碳排放，我们有能力减轻南极西部的冰损失。”

这项研究得到了苏格兰大学卡内基基金会、苏格兰地球科学、环境和社会联盟(SAGES)、摩纳哥亲王阿尔伯特二世基金会、自然环境研究委员会(NERC)、英国研究与创新(UKRI)的一部分、美国国家科学基金会、英国NERC/美国国家科学基金会国际思韦茨冰川合作项目和欧洲航天局(ESA)的支持。弗雷泽·克里斯蒂是剑桥大学耶稣学院的博士后。

参考:

弗雷泽·d·w·克里斯蒂等人“年代际气候变化导致了沿太平洋的南极洲西部的不同冰响应。”《自然通讯》(2023)，doi:10.1038/s41467-022-35471-3

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。