一個國際研究小組將衛星圖像、氣候和海洋記錄結合起來，以獲得迄今為止對南極西部冰原（其所含冰量足以使全球海平面上升3.3 米）如何應對氣候變化的最詳細了解。來自劍橋大學、愛丁堡大學和華盛頓大學的研究人員發現，南極洲西部海岸冰層不穩定的速度和程度因區域氣候的不同而不同。

今天（2023 年1 月16 日）發表在《自然通訊》雜誌上的他們的研究結果表明，雖然西南極冰蓋繼續消退，但在2003 年至2015 年期間，整個海岸線脆弱區域的消退速度有所放緩。這種放緩是由由周圍海洋溫度的變化引起，而海洋溫度的變化又是由離岸風力條件的變化引起的。

Sentinel-1 合成圖像描繪了南極洲西部的陸地冰川及其海冰包裹的冰舌。圖片來源：Copernicus EU/ESA，由劍橋大學斯科特極地研究所的F RAZER Christie 博士處理

以海洋為基礎的南極西部冰原是廣闊而不穩定的松島冰川和思韋茨冰川的所在地，位於海平面以下2500 米的陸地之上。自20 世紀90 年代初以來，科學家們觀察到這一地區的冰融化、退縮和速度突然加速，這部分歸因於過去一個世紀人類引起的氣候變化。

其他科學家此前曾指出，這種在低窪陸地上的反應可能是不可逆轉的、整個冰蓋崩塌的開始，稱為海洋冰蓋不穩定性，它將獨立於任何進一步的氣候影響而繼續存在。

該論文的第一作者、劍橋斯科特極地研究所的Frazer Christie 博士說：“一旦基於海洋的冰蓋超過某個臨界點，就會導致失控的反應，這一想法得到了廣泛報導。儘管如此，關於氣候持續變化在多大程度上仍能調節整個南極西部海岸線的冰損失的問題仍然存在。”

Christie及其同事利用一系列衛星收集的觀測資料發現，自2003 年以來，由於氣候變化，南極西部冰蓋的演變方式存在明顯的區域差異，與鄰近地區相比，阿蒙森海域的退縮速度明顯放緩和大大加速的別林高原海域。

通過分析氣候和海洋記錄，研究人員將這些區域差異與近海表面風的強度和方向的變化聯繫起來。

Sentinel-1 圖像日期為2023 年1 月10 日，顯示南極洲西部高度動態的阿蒙森海堤地區。圖片來源：Copernicus EU/ESA，由劍橋大學斯科特極地研究所的Frazer Christie 博士處理

在南極洲的這一部分，盛行風來自西邊。當這些西風變得更強時，它們會從海洋深處激起更溫暖、更鹹的海水，這些海水到達南極海岸線，並加快冰的融化速度。

“但在2003 年至2015 年期間，阿蒙森海域近海盛行西風的強度減弱了，”Christie說。“這意味著更深、更溫暖的水無法侵入，我們看到該地區相應的冰川行為發生了顯著變化：融化速度和冰塊損失明顯減少。”

那麼是什麼導致了這些較弱的風，並暗示減少了冰的融化呢？研究人員發現，主要原因是阿蒙森海低壓系統異常加深，導致溫暖水入侵減少。該系統是該地區主要的大氣環流模式，其壓力中心位置——海上風力強度變化最大的附近——通常在一年中的大部分時間位於其同名海岸的近海。

在遠離這個壓力中心的地方，研究人員發現，從別林斯高原海域流出的冰川的加速反應可以用相對更穩定的風來解釋，相比之下，海洋驅動的融化更持久。

最終，該研究說明了推動南極洲西部短期變化的相互競爭的冰、海洋和大氣相互作用的複雜性，並提出了關於冰冷大陸在變暖的世界中演變的速度有多快的重要問題。

“海洋和大氣強迫機制在南極西部仍然非常非常重要，”來自西雅圖華盛頓大學的合著者埃里克·斯泰格教授說。“這意味著冰蓋崩塌並非不可避免。 這取決於未來幾十年氣候如何變化，我們可以通過減少溫室氣體排放來產生積極影響。”

研究人員強調，在海洋冰蓋不穩定性增加的背景下，需要進一步的工作來檢驗這種機制在未來的重要性。愛丁堡大學的合著者羅伯特·賓厄姆教授目前正在直接研究Thwaites 冰川，以了解它如何受到氣候變化的影響。

賓厄姆說：“這項研究強化了澄清南極西部冰蓋最脆弱區域（如Thwaites 冰川）退縮的速度有多快的迫切要求，這將對全球海平面上升產生影響。我們目前從今年1 月穿越Thwaites 冰川的過程中獲取的新數據將直接解決這個目標。”

“氣候與冰的行為方式之間存在著密切的聯繫，”Christie說。“如果我們遏制碳排放，我們就有能力減輕南極西部冰的流失。”