类三极子南极海冰格局与来自印度洋和海洋群岛的远程强迫相连

为什么南极海冰的变化与你有关

南极海冰不仅是地图上遥远的冰缘。它有助于调节地球温度、引导风暴并塑造最终影响全球天气和海平面的洋流。该研究表明，南极海冰的年际格局比科学家曾经认为的更复杂，很大程度上受热带远端海洋“热点”的影响，尤其是印度洋和称为海洋群岛的一系列岛屿与海域。理解这些隐蔽联系有助于在变暖世界中更好地预测南极冰的变化。

围绕南极的新三部分格局

几十年来，科学家用“二极子”来描述南极海冰的振荡——西南极两大区域之间的跷跷板：一处海冰增加，而另一处减少。通过仔细重新分析1979年至2023年的卫星观测，作者发现这一图景并不完整。在冬季和春季，主导格局实际上有三个主要变化中心，而非两个。除了熟悉的西南极跷跷板外，东南极的第三个区域显示出显著的年际海冰增减，从而形成了跨越大部分南大洋的类三极子格局。

冻结边界的季节性位移

第三个活跃中心并非一年到头都固定不动。冬季时，额外的海冰异常出现在东南极近旁的哈康七世国王海附近；到春季，它转移到东南极的另一区域——杜蒙·迪维尔海。研究显示，这些热点往往位于一条狭窄的“过渡带”上，海洋从开阔水域快速过渡到浓密海冰。由于该处的海冰对风和温度变化高度敏感，即便是上覆大气的温和变化也能引起海冰覆盖的大幅波动。这解释了为何长期被视为次要的东南极地区，其年际海冰变化量有时能与西南极相媲美。

风、天空中的波和流动的冰

研究人员将这些海冰格局追溯到大尺度的大气涡旋。在冬季和春季，三个主要的气压中心在南极周围形成，构成作者所称的“环流对”。当这些气压系统跨越海冰边缘时，会驱动强烈的南北向风，或将冷空气与海冰向外推移，或将较暖的空气引入。冬季时，与这些格局相关的风会在哈康七世国王海融化海冰并在别处堆积；春季则因气压中心位置的细微变化，该冬季热点减弱，而杜蒙·迪维尔海上方的冷却风增强。关键不仅在于气压系统的存在，而在于它们的风是否横切敏感的过渡带。

远处热带海洋如何牵动极地海冰

是什么首先形成这些大气格局？研究指向热带印太地区海表温度的缓慢变化。中太平洋、印度洋和海洋群岛的暖或冷斑扰动热带天气，触发向南大洋弧形传播的大尺度“大气波列”。通过气候模式实验，研究者针对性地加热或冷却各个热带盆地，显示在冬季中太平洋对该类三极子格局的影响最强。然而在春季，印度洋和海洋群岛变得更为重要，帮助形成或增强东南极的海冰中心。高空急流的季节性变化要么阻挡要么引导这些波列进入南极，从而决定哪个热带盆地占主导地位。

这对未来气候洞见意味着什么

这项工作将传统的二极子视角扩展为覆盖整个大陆的南极海冰变化图景。它表明，遥远的热带海洋，特别是印度洋和海洋群岛，能够决定性地影响南极海冰何时何地扩张或后退。对非专业读者而言，结论是：热带暖水中的变化并不会局限在那里——它们可以帮助决定明亮反射的海冰覆盖暗色南大洋的范围，进而对全球气候产生连锁影响。随着科学家改进对未来几十年热带海域增温模式的预估，这些新澄清的联系为更好地预测南极海冰变化及其对地球气候系统的后果提供了途径。

引用: Ma, W., Yuan, X., Hou, Y. et al. Tripole-like Antarctic sea ice pattern linked to remote forcing from the Indian Ocean and Maritime Continent. Commun Earth Environ 7, 271 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03292-7

关键词: 南极海冰, 热带遥相关, 印度洋, 罗斯比波, 南大洋气候