由风触发的南极海冰下降：被冬季水层变薄预先设定的条件

为何南极海冰收缩重要

在变暖的世界里，南极海冰曾一度显得出奇地有韧性，甚至在2010年代初达到创纪录的高值。情势在2016年剧变：海冰骤降至历史低点，并自此维持在较低水平。本文探讨了导致这一突变的前因，指出答案不仅在于冰面上方的风和空气，也在于下方海水的缓慢、隐秘变化。

冰下的隐形盾牌

在南大洋冰冷的表面之下，不同温盐性质的水团像分层蛋糕一样叠置。其中一层在技术上称为“冬季水”，是一条通常位于表层与更深较暖水之间的冷带。多年间它像一面盾牌，阻止深层暖水到达表层海冰。作者使用了2005年至2022年间约11万份由浮标、舰船乃至编号海洋哺乳动物采集的海洋剖面数据，追踪这道盾牌随时间的演变。

缓慢变化后的突变

在2005至2015年间，尽管卫星记录显示南极海冰面积在增长，海冰下的海洋却在悄然重构。那层冷的防护水带下界上移，厚度约变薄了五分之一。与此同时，紧邻其下的深层水变得略微更暖、更咸，并更接近海面。这增强了冷层与下方暖水之间的温差，促进了边界处更渐进的混合。结果是海洋被预先调整到一种状态，使得来自上方的一次强烈扰动能突然将深层热量连通到表层。

风力接管的一年

这种扰动出现在2015年，当时异常强劲的风横扫季节性被冰覆盖的南大洋。这些风比平常更剧烈地搅动上层海洋，压过了较轻表层水体的稳定作用。增强的混合穿透了已被变薄的防护层，将温暖、咸的深层水带入形成并融化海冰的表层。向上的热通量估算表明，其强度足以在广阔区域多融化几厘米的冰，并减缓冬季新冰的正常生长。

冰与海洋的新状态

一旦这次混合冲击瓦解了分层结构，上部300米海层变得更暖，盐度分布也发生改变，使水体的分层稳定性降低。表层下的保护屏障未能完全重建。相反，上层海洋继续更直接地与较暖的内层相连，允许热量持续向上泄露。在那些在2015年前暖水层曾最接近海面的区域，2015年后海冰覆盖持续偏低，暗示海洋与海冰之间的关系已发生根本性变化。

这对未来意味着什么

研究得出结论：近期南极海冰的崩塌并非单纯由一年的大风引起。长期的下层冷水变薄为海洋的快速失冰预先设定了条件，而2015年的强风则是触发器，暴露了这一隐蔽的脆弱性。如果这种海洋预条件化继续存在，未来的强风事件可能会使南极海冰维持在更低且更具变动性的状态，进而对气候、洋流及极地生态系统产生广泛影响。

引用: Spira, T., du Plessis, M., Haumann, F.A. et al. Wind-triggered Antarctic sea-ice decline preconditioned by thinning Winter Water. Nat. Clim. Chang. 16, 583–590 (2026). https://doi.org/10.1038/s41558-026-02601-4

关键词: 南极海冰, 南大洋, 海洋变暖, 风驱混合, 气候变化