衛星觀察50多年，發現南極一個令人擔心的臨界點可能已被觸發

通過衛星觀察50多年得到的數據，科學家發現，南極一個令人擔心的臨界點可能已被觸發。下面我們來看看這具體是怎么回事。

上世紀70年代，人類就開始用衛星系統性地觀測地球，科學家從中注意到北極的海冰呈現出減少的趨勢，這很好理解，氣溫上升，冰自然會融化。

但奇怪的是，南極的情況卻不是這么一回事，因為在很長一段時間里，南極周圍的海冰不僅沒有減少，反而在緩慢增加。

這種情況持續了幾十年，甚至一度被當成某種“緩沖機制”的證據，讓科學家覺得南極也許沒那么脆弱。然而到了2016年前后，這種平衡突然被打破。

衛星觀察數據顯示，變化來得非常快，在短短幾個月內，南極海冰的面積就出現了明顯下降，減少的范圍相當于一到兩個格陵蘭島的大小。

這種尺度的變化，在自然界中極為罕見，剛開始的時候，科學家甚至懷疑是不是衛星數據出了問題，但接下來幾年里，海冰一直維持在低位，到了2022年，甚至又來了一次類似的驟降，這就很難再用“偶然事件”來解釋了。

為什么會出現這樣的情況呢？要理解這一點，得先搞清楚一個被稱為“底層水形成”的過程。

簡單來說，當海水在南極附近結冰時，冰本身是比較“干凈”的，這是因為大部分鹽分會被排擠出去，進入周圍的海水。

這就導致了其附近的海水變得更咸、更重，而更重的水會往下沉，沉到深海里，推動整個海洋的深層循環。

這個過程驅動著全球海水的大循環，沒有這個循環，海洋會變成一潭死水，氣候系統也會失去穩定。

可以看到，海冰是這個過程關鍵角色，實際上，除了參與海水循環，海冰還有兩個非常直接的作用。

第一個是反射陽光，白色的冰面能把大量太陽輻射反射回太空，而深色的海水則會吸收熱量，海冰越多，地球吸收的熱量就越少。

北極就是一個典型例子，由于海冰減少，反射能力下降，因此北極地區的升溫速度是全球平均值的四倍，這種現象被稱為“極地放大效應”。而南極以前沒有這么明顯的加速變暖，很大程度上就是因為海冰還在。

第二個作用有點像是“防護盾”。要知道南極大陸邊緣有大量冰架，這些冰架其實是陸地冰延伸到海上的部分，海冰可以削弱海浪的能量，保護這些冰架不被沖擊，而一旦海冰減少，海浪就會直接拍打冰架，加速它們的破裂。

那為什么這些海冰會在幾十年里一直增加呢？主要原因是南極海域的“分層結構”。一般來說，海洋是上暖下冷，但在極地區域恰好相反，其表層水因為接觸極寒空氣而變得很冷，而下面的水反而更接近全球平均溫度，相對更暖。

之所以能維持這種“冷蓋熱”的結構，是因為表層水比較淡，鹽度低，密度小，下面的水更咸、更重。

過去幾十年，這種分層不僅存在，還在加強，即表層越來越冷、越來越淡，而深層則在慢慢變暖，兩層之間像隔著一堵墻，熱量上不來。

與此同時，環繞南極的西風帶在增強，這些風可以把表層的冷水往北推，帶到更開闊的海域，并在那里結冰，于是，海冰面積反而擴大了。

我們可以把這簡單地理解為一個“隔熱+擴散”的組合，也就是上面冷、下面熱，但熱被鎖在下面，上面的冷水被風帶走，擴大了結冰范圍。

然而這種結構并不是牢不可破的。隨著全球變暖的趨勢，在2016年前后，深層水的溫度已經升高到一個臨界點，再加上風場和洋流的變化，使得原本分離的兩層開始混合，于是溫暖、咸重的深層水被帶到表面，直接打破了那層“冷水蓋子”。

一旦這個蓋子被掀開，事情就開始失控。

表層變咸，密度增加，更容易下沉，也更難結冰，與此同時，溫暖的水直接接觸到海面，加速冰的融化。冰減少后，海水暴露出來，吸收更多太陽能，又進一步升溫，這樣就成了一個正反饋。

科學家表示，2022年前后的海冰損失之所以那么極端，很大程度上就是這個反饋在放大效應。

更讓人擔心的是，這種變化很可能不是暫時的，科學家用氣候模型模擬了極端的夏季海冰損失，結果發現，海洋會“記住”這次損失，因為多吸收的熱量不會很快散掉，到了冬天，海水還是偏暖，海冰更難恢復。

這樣一來，每一年都會在前一年的基礎上繼續“虧損”，形成一種累積效應。

這也解釋了為什么2016年的崩塌之后，幾年都沒恢復，而2022年又出現新一輪暴跌。

這樣的情況，就意味著南極的一個令人擔心的臨界點可能已被觸發，而如果這個判斷成立，那影響就不會局限在南極。

首先是生態系統。比如帝企鵝，它們依賴穩定的海冰繁殖，2022年的海冰提前破裂，導致上萬只幼鳥還沒學會游泳就掉進海里，幾乎全部死亡。這不是個別事件，而是一個趨勢的預演。

然后是海洋循環。南極的深層水形成，是全球“翻轉環流”的重要組成部分，包括大西洋經向翻轉環流（AMOC）。這個系統負責把熱量從低緯度輸送到高緯度，相當于地球的“輸熱管道”。

如果南極這一端變弱，整個系統都會受到影響，研究預測，到2050年，這套循環可能減弱約40%，這會改變降雨模式、風暴路徑，甚至直接影響到人類的正常生活。

除此之外還有海平面。雖然海冰本身融化不會直接抬高海平面，但它們的消失會讓冰架更脆弱，從而間接加速陸地冰流入海洋，而目前很多氣候模型，并沒有完全把這種“保護作用消失”的影響算進去。

這就意味著，我們很可能低估了海平面上升的速度。

更棘手的是，海洋一旦吸收了熱量，就很難快速釋放，它不像空氣那樣可以迅速降溫，而是會把熱量儲存數十年之多，也就是說，即使全球變暖的趨勢現在停止，這個系統也不會立刻恢復。

科學家表示，這樣的情況是令人擔心的，目前最緊迫的事情，是搞清楚這種變化的速度，以及哪些環節還能被干預，這需要持續的觀測與研究。