卫星观察50多年，发现南极一个令人担心的临界点可能已被触发

通过卫星观察50多年得到的数据，科学家发现，南极一个令人担心的临界点可能已被触发。下面我们来看看这具体是怎么回事。

上世纪70年代，人类就开始用卫星系统性地观测地球，科学家从中注意到北极的海冰呈现出减少的趋势，这很好理解，气温上升，冰自然会融化。

但奇怪的是，南极的情况却不是这么一回事，因为在很长一段时间里，南极周围的海冰不仅没有减少，反而在缓慢增加。

这种情况持续了几十年，甚至一度被当成某种“缓冲机制”的证据，让科学家觉得南极也许没那么脆弱。然而到了2016年前后，这种平衡突然被打破。

卫星观察数据显示，变化来得非常快，在短短几个月内，南极海冰的面积就出现了明显下降，减少的范围相当于一到两个格陵兰岛的大小。

这种尺度的变化，在自然界中极为罕见，刚开始的时候，科学家甚至怀疑是不是卫星数据出了问题，但接下来几年里，海冰一直维持在低位，到了2022年，甚至又来了一次类似的骤降，这就很难再用“偶然事件”来解释了。

为什么会出现这样的情况呢？要理解这一点，得先搞清楚一个被称为“底层水形成”的过程。

简单来说，当海水在南极附近结冰时，冰本身是比较“干净”的，这是因为大部分盐分会被排挤出去，进入周围的海水。

这就导致了其附近的海水变得更咸、更重，而更重的水会往下沉，沉到深海里，推动整个海洋的深层循环。

这个过程驱动着全球海水的大循环，没有这个循环，海洋会变成一潭死水，气候系统也会失去稳定。

可以看到，海冰是这个过程关键角色，实际上，除了参与海水循环，海冰还有两个非常直接的作用。

第一个是反射阳光，白色的冰面能把大量太阳辐射反射回太空，而深色的海水则会吸收热量，海冰越多，地球吸收的热量就越少。

北极就是一个典型例子，由于海冰减少，反射能力下降，因此北极地区的升温速度是全球平均值的四倍，这种现象被称为“极地放大效应”。而南极以前没有这么明显的加速变暖，很大程度上就是因为海冰还在。

第二个作用有点像是“防护盾”。要知道南极大陆边缘有大量冰架，这些冰架其实是陆地冰延伸到海上的部分，海冰可以削弱海浪的能量，保护这些冰架不被冲击，而一旦海冰减少，海浪就会直接拍打冰架，加速它们的破裂。

那为什么这些海冰会在几十年里一直增加呢？主要原因是南极海域的“分层结构”。一般来说，海洋是上暖下冷，但在极地区域恰好相反，其表层水因为接触极寒空气而变得很冷，而下面的水反而更接近全球平均温度，相对更暖。

之所以能维持这种“冷盖热”的结构，是因为表层水比较淡，盐度低，密度小，下面的水更咸、更重。

过去几十年，这种分层不仅存在，还在加强，即表层越来越冷、越来越淡，而深层则在慢慢变暖，两层之间像隔着一堵墙，热量上不来。

与此同时，环绕南极的西风带在增强，这些风可以把表层的冷水往北推，带到更开阔的海域，并在那里结冰，于是，海冰面积反而扩大了。

我们可以把这简单地理解为一个“隔热+扩散”的组合，也就是上面冷、下面热，但热被锁在下面，上面的冷水被风带走，扩大了结冰范围。

然而这种结构并不是牢不可破的。随着全球变暖的趋势，在2016年前后，深层水的温度已经升高到一个临界点，再加上风场和洋流的变化，使得原本分离的两层开始混合，于是温暖、咸重的深层水被带到表面，直接打破了那层“冷水盖子”。

一旦这个盖子被掀开，事情就开始失控。

表层变咸，密度增加，更容易下沉，也更难结冰，与此同时，温暖的水直接接触到海面，加速冰的融化。冰减少后，海水暴露出来，吸收更多太阳能，又进一步升温，这样就成了一个正反馈。

科学家表示，2022年前后的海冰损失之所以那么极端，很大程度上就是这个反馈在放大效应。

更让人担心的是，这种变化很可能不是暂时的，科学家用气候模型模拟了极端的夏季海冰损失，结果发现，海洋会“记住”这次损失，因为多吸收的热量不会很快散掉，到了冬天，海水还是偏暖，海冰更难恢复。

这样一来，每一年都会在前一年的基础上继续“亏损”，形成一种累积效应。

这也解释了为什么2016年的崩塌之后，几年都没恢复，而2022年又出现新一轮暴跌。

这样的情况，就意味着南极的一个令人担心的临界点可能已被触发，而如果这个判断成立，那影响就不会局限在南极。

首先是生态系统。比如帝企鹅，它们依赖稳定的海冰繁殖，2022年的海冰提前破裂，导致上万只幼鸟还没学会游泳就掉进海里，几乎全部死亡。这不是个别事件，而是一个趋势的预演。

然后是海洋循环。南极的深层水形成，是全球“翻转环流”的重要组成部分，包括大西洋经向翻转环流（AMOC）。这个系统负责把热量从低纬度输送到高纬度，相当于地球的“输热管道”。

如果南极这一端变弱，整个系统都会受到影响，研究预测，到2050年，这套循环可能减弱约40%，这会改变降雨模式、风暴路径，甚至直接影响到人类的正常生活。

除此之外还有海平面。虽然海冰本身融化不会直接抬高海平面，但它们的消失会让冰架更脆弱，从而间接加速陆地冰流入海洋，而目前很多气候模型，并没有完全把这种“保护作用消失”的影响算进去。

这就意味着，我们很可能低估了海平面上升的速度。

更棘手的是，海洋一旦吸收了热量，就很难快速释放，它不像空气那样可以迅速降温，而是会把热量储存数十年之多，也就是说，即使全球变暖的趋势现在停止，这个系统也不会立刻恢复。

科学家表示，这样的情况是令人担心的，目前最紧迫的事情，是搞清楚这种变化的速度，以及哪些环节还能被干预，这需要持续的观测与研究。