在地球上偏远而陌生的地区，阿蒙森海与南极洲西部的海岸交汇处，高耸的冰崖耸立在水面上。它们是巨大冰川的边缘——冰河倾泻入海。近年来，这些冰河正以惊人的速度流动和融化，威胁着向海中注入大量的水，从而侵蚀全球海岸线。
长期以来，科学家们一直怀疑人为造成的气候变化可能是导致南极洲西部这片区域的冰层变薄的原因，但他们尚未建立直接的联系或机制。这个问题至关重要，因为这里是南极洲大陆冰层流失的主要区域。现在，本周发表在《自然-地球科学》杂志上的一项新研究似乎已经解开了这个谜团。美国和英国的一个研究团队发现，全球变暖导致风向模式发生转变，最终将更多温暖的海水带入该区域的冰层。
气候科学家最初在大约二十年前开始注意到南极洲西部冰层的情况不太对劲，但其融化原因有些神秘。在很大程度上，气温仍然太低，无法解释地表融化为何导致冰层变薄。这一事实表明，海洋可能是罪魁祸首——然而，海水表层也太冷，无法融化冰层。虽然存在一个较深层的温暖海水层，有时会到达阿蒙森海，并冲击该地区两个巨型冰川——派恩岛冰川和泰晤士冰川——的底部，但全球气温上升并未直接加热这些海水。
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英国南极调查局的冰-海科学家、新研究的作者之一保罗·霍兰德解释说：“这个区域的[温暖]海水已经与大气隔绝了数千年。” “它们是非常古老的海水，因此不会被全球变暖[加热]。” 因此，霍兰德和他的团队的问题是，气候变化是否以及如何影响了这些深海海水。他们怀疑风可能是缺失的联系。
霍兰德和他的同事结合了风向数据、海冰漂移的卫星观测和气候模型模拟，以了解自 20 世纪 20 年代以来（模拟可以追溯到那时）南极洲附近的风向模式是如何演变的，以及任何变化可能如何影响流入阿蒙森海的冰川。他们比较了不同的模拟，以解析哪些影响来自气候的自然波动，哪些来自人为造成的气候变化。
他们发现，在过去一个世纪里，风向模式确实似乎发生了变化——而且这种变化可以解释南极洲西部冰盖融化的加剧。该团队报告称，在 20 世纪 20 年代，阿蒙森海上的风主要向西吹，主要将温暖的海水挡在海湾之外。但如今，风向模式在向东吹和向西吹之间来回切换。当风向朝东吹时，深层温暖海水就会渗入。“当风向东吹时，就会有这些温暖的水流涌入[阿蒙森海]并融化冰层，”霍兰德解释说。“这基本上就像当风向东吹时打开热水龙头，当风向西吹时关闭水龙头。”
霍兰德说，气候变化导致这种转变的原因是地球上风的基本运作方式以及对变暖的反应。地球表面变暖不均匀，这影响了大气层上方高压和低压区域的位置。由于风在高压和低压之间流动，变暖会影响全球范围内的广阔风向模式。在南极洲西部，变暖正在使一个关键的风带向南移动并使其变得更强，这最终导致阿蒙森海上的风向东吹。
其他科学家表示，这项研究为南极洲正在发生的事情以及随着地球变暖可能继续发生的事情提供了重要的见解。宾夕法尼亚州立大学的地球科学家理查德·艾利说，虽然仍然存在许多问题，“这项研究增加了我们的科学信心，即人为造成的全球变暖引发了南极洲西部冰层退缩，从而导致海平面上升”，他也研究南极洲，但没有参与这项工作。
科罗拉多大学博尔德分校的高级研究科学家特德·斯坎博斯也同意这一观点，他也未参与这项新研究。“我们已经能够检测到派恩岛和泰晤士[冰川]正在迅速变薄并加速流动，”他说。“有些事情发生了变化，他们可能正在开始从南极洲西部撤走所有冰层。这是怎么发生的？” 他补充说，这项研究的发现是“导致南极洲西部这一区域冰层流失的气候事件的良好框架”。
该地区的未来在某种程度上掌握在我们手中。该研究的作者还研究了如果人类能够减少温室气体的排放——或者如果他们不这样做，南极洲的风向模式将如何反应。“如果我们继续以不受控制的速度排放温室气体，那么到 2100 年，我们将拥有可靠地向东吹的风”——这意味着带来深层温暖海水的风，霍兰德解释说。但如果人类控制住排放，使其在 2050 年开始下降，并最终稳定在当前速率的一半，风向模式可能会保持在当前状态。“这将需要人类付出一些认真而紧迫的努力，”霍兰德说，“但这比《巴黎气候协定》的目标要不那么雄心勃勃。”
那个稳定点可能仍然不是理想的情况，因为南极洲西部冰层的融化速度已经快于没有人类改变气候的情况——但这总比没有好。“如果我们能够限制进一步变暖的程度，那么未来这种变化的影响将不那么极端，”斯坎博斯说，他正在共同领导一项对泰晤士冰川的主要研究。“我们可能无法阻止一切，但如果我们开始行动，我们可以踩下刹车。”