近日，世界气象组织发布报告称，南极海冰面积继去年2月达到历史最低水平（183万平方公里）后，在刚刚过去的2月比历史最低纪录还低9.3万平方公里。与此同时，北极海冰面积也创下有记录以来第二低。全年南极洲周围海冰量的增长和减少 图/美国航空航天局
南极海冰是极地气候系统的重要组成部分，也是全球气候变化最为敏感的要素之一。世界气象组织表示，目前还无法判定南极海冰面积再创新低是正常自然天气波动的一部分，还是气候变化导致的新的长期融化趋势。由于海冰和冰架“支撑”着陆地上的冰块，所以海冰融化可能会对海平面产生间接的重大连锁反应。那么，近些年南极海冰是如何变化的？背后的原因是什么？会产生怎样的后果？就这些问题，记者采访了中国气象科学研究院全球变化与极地研究所副所长丁明虎和国家卫星气象中心副研究员翟晓春。利用风云卫星等多源遥感资料绘制的南极海冰范围距平（单位：106平方公里）数据分析/天津市气象信息中心 张雷 制图/赵淼
南极洲面积为1400多万平方公里，其巨大的冰盖厚度可达4.8公里，拥有的淡水资源占全球淡水资源的90%。若南极海冰和冰盖全部融化，足以使海平面上升60米。国家卫星气象中心使用风云三号极轨系列卫星微波成像仪、风场测量雷达和欧洲OSI SAF海冰遥感资料，从海冰密集度、海冰范围和海冰类型等要素对南极海冰变化进行分析。监测显示，全球变暖背景下，南极和北极海冰呈现不同的变化趋势。近40年，北极海冰无论是整体面积或厚度都在大幅“缩水”，这被视为是全球变暖带来的效应。与北极海冰快速减少相反的是，南极海冰一度呈现出缓慢增长的态势，目前南极整体海冰量在波动中保持着相对稳定。翟晓春表示，从风云卫星海冰产品统计数据上看，2012年至2014年间的三个9月，都曾观测到南极破纪录的海冰最大范围。2022年、2023年南极夏季海冰面积最小值连创历史新低，2023年南极海冰面积的日最小值出现在2月21日，为近40年最低值。典型年份海冰范围与2012-2021年平均海冰范围时间序列图 图/国家卫星气象中心
从南极空间分布上看，今年2月，南极海冰密集度在西部阿蒙森海向北至别林斯高晋海的沿岸、威德尔海冰架东北角近海、南磁极西侧近海等地有明显增加，增加幅度在20%到60%之间；海冰密集度减小区域以威德尔海冰架西北部最为明显，减小了25%到75%；罗斯海西部及玛丽伯德地沿岸、南磁极海岸往东北威尔克斯地东南沿岸、北部毛德皇后地沿岸，海冰密集度减少了20%到50%。翟晓春说：“总体来看，2月南极海冰减少区域大于增加区域，密集度减少值大于增加值。”
2月南极海冰密集度（%）空间分布：2012-2022年平均（左）、2023年（中）和2023年距平（右）图/国家卫星气象中心
在全球变暖背景下，与北极海冰快速消融不同，南极海冰出现独特的、复杂的变化。在2015年前，南极海冰表现出小幅增长态势，特别是2012年至2014年海冰范围连续增大，不断刷新纪录，这似乎与“全球变暖”相悖。然而2016年南半球的春末夏初，南极海冰范围迅速减小，并跌破历史纪录，成为当时有卫星观测记录以来的最低值，随后海冰范围略有恢复，但仍维持在较低水平。2022年2月，南极海冰面积再创新低，而今年，这一纪录又被打破。“南极海冰变化由多种原因所致，不能简单归因于全球变暖。”丁明虎说，“当然，全球变暖是它变化的一个重要因素。” 针对2015年前南极海冰面积的增加情况，国内外专家学者都做了大量研究。大家普遍认为，影响海冰面积的首要因素是南半球环状模，而南半球环状模增强有利于南极海冰增加。2015年前，南半球环状模处于增强态势，使得南极气候系统更加“孤立”，因此南极海冰面积增大。2005-2022年南极最大、最小和平均海冰面积的时间序列图 图/国家卫星气象中心今年南极海冰面积为何再创新低？丁明虎表示，去年下半年到今年年初的很多因素是不利于南极海冰融化的。如2022年8月后，南极气温一直处于较常年平均偏低的状态，根据南极中山站和长城站的观测，这段时间南极降雪较常年同期偏多，南半球环状模也处于增强态势，这些因素均不利于海冰消融。唯一有利于南极海冰衰减的因素是南极北风增强了，也就是大气中低纬向南极输送热量增强了。丁明虎提示，还有一个值得注意的现象是，自从去年2月南极海冰快速衰减后，该地海冰范围一直没有恢复，持续处于减少状态，今年海冰面积再创新低也叠加了去年的效应，这与海冰响应气候变化的滞后性有关。从这个角度来讲，南极海冰从2016年快速减少后，有一个缓慢恢复期，2021年，南极气温和海温均偏高，导致2022年南极海冰再次快速减少，随后海冰减少趋势一直持续到了今年。这是不是就预示着南极有可能已经突破了气候阈值，变化呈现不可逆性？对于这一点，丁明虎表示，现在下结论还为时尚早，未来还需做大量的研究并寻找更多证据去证明，但不排除存在这种风险。极地本身对全球气候来说，既是“稳定器”，也是“放大器”。南北极海冰会反射大量的太阳辐射，这对于维持地球气候稳定起着非常重要的作用。如果海冰面积锐减，首当其冲的是海冰的这个“气候调节作用”会相应减弱，从而加剧全球变暖。另外，南极海冰融化，最直接的影响就是会破坏南极生物的生存环境。因为南极海冰本身是南极生态系统的重要组成部分，无论是冰上还是冰下，都依附生存着大量的生物。伴随南极海冰面积缩小，南极气候系统也会发生变化，将会影响海洋生物的生长，企鹅等动物的生存栖息地也会变小。
此外，研究表明，近几十年，虽然南极地区的极端天气气候事件在频率上并没有出现增多趋势，但极端天气气候事件的强度却明显增强。如2022年3月14日至18日，南极多个气象站观测到了快速升温的过程，位于东南极内陆区域的康科迪亚站4天内增温超过40℃，引发全球关注。丁明虎表示，值得强调的是，冰盖下游往往都是海冰，南极海冰消融后将有利于冰盖流速和融化速度加快，从而导致海平面上升速度加快，这会引发一系列重大连锁反应。
因此
各种指向都说明
在全球变暖背景下
南极气候正趋于更加敏感多变
目前我们能做的
就是尽可能清楚地认识
南极海冰变化的规律
提升自身监测和预报能力
以减少其对人类的影响
中国气象科学研究院全球变化与极地研究所副所长 丁明虎审核：段昊书
