科學探索：為何南極變暖速度如此之快？ 原因很複雜

南極科學考察 圖片來源：pixabay
偏遠的南極大陸感覺像是地球上最孤立的地方。它獨自坐落在世界的一端，被洶湧的海洋包圍。從許多方麵來看，那似乎是另一個世界。
但事實證明，寒冰大陸與地球上其他地方的聯係要比我們看上去更加緊密。
科學家發現，南極的變暖速度是全球平均水平的近三倍。且大部分變暖與數千英裏外熱帶地區的氣候變化周期有關。
該研究成果發表在《自然·氣候變化》期刊上。
這項由新西蘭惠靈頓維多利亞大學的Kyle Clem領導的研究評估了世界最南端的氣象站——阿蒙森-斯科特站的地表空氣溫度。該站幾乎直接位於地理南極之上，是南極大陸中部一個孤立、被雪覆蓋的前哨基地，那裏的冬季溫度可能會降至零下100華氏度。
研究人員發現，自上世紀90年代初以來，當地氣溫每十年會升高約1華氏度，約為全球平均水平的三倍。
更令人驚訝的是，這種趨勢代表著南極氣候狀態的突然逆轉。在20世紀的大部分時間（至少可以追溯到上世紀50年代，氣象站建立時），南極氣溫一直在下降。
為什麽會發生這種轉換呢？根據這項新的研究，熱帶地區氣候模式的變化可能在其中起了很大的作用。
研究人員結合觀察和模型模擬的結果進行探究。他們發現，熱帶地區西太平洋的海洋溫度變化對南極變暖有很大影響。
海洋溫度在很大程度上受名為太平洋十年濤動（Interdecadal Pacific Oscillation，IPO）的自然氣候變化周期調節。IPO導致西太平洋的溫度以數十年為周期在暖期和冷期之間來回擺動。
當海洋變暖，其與大氣間的相互作用會有所不同。這些大氣變化將更多的溫暖空氣輸送到南極大陸。
研究人員補充說，另一種被稱作南半球環狀模的自然氣候波動可能會進一步增強IPO的影響。這類循環協助調節環繞南極大陸的西風帶，會導致風力定期增強或減弱。


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風力較強時，有助於將溫暖的空氣推過南極大陸，使南極升溫。研究人員認為，在過去的幾十年間，這兩個自然氣候變化周期共同作用，極大地促進了南極變暖。
事實上，模型模擬的結果表明，理論上最近的變暖在沒有人為引起的氣候變化影響下仍可能發生。
也就是說，研究人員認為氣候變化在最近南極氣溫的變化趨勢中確實起到了一定作用。
全球變暖仍在發生。除造成全球範圍內的溫度升高外，它也被認為會影響某些大氣環流模式，如南極周圍的西風，從而影響南極氣溫。
因此研究人員認為，人為導致的變暖可能加強了近幾十年來在南極觀測到的氣溫變化趨勢。但在這種情況下，它可能不是主導因素。
這一發現說明了南極氣候及世界上不同地區的氣候變化周期對南極氣候影響的複雜性。
“變化逆轉”
不同於數十年來一直以驚人的速度變暖的北極地區，南極地區的氣候變化一直難以描繪。南極洲的不同地區常常同時表現出迥異的氣候變化趨勢。
例如，在過去的幾十年裏，南極點附近氣溫下降，數百英裏外的南極西部和南極半島的大部分地區卻正在變暖融化。而最近，隨著南極點附近開始升溫，南極半島的變暖趨勢又有所減弱。
類似地，南極海冰也表現出令人困惑的變化趨勢。


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過去35年的大部分時間裏，大洋南部的海冰實際上一直在擴張。但是從2014年左右開始，這種趨勢發生了逆轉。在過去幾年中，海冰迅速減少，而科學家們仍在爭論其原因（Climatewire，2019年7月2日）。
科羅拉多大學波爾得分校的氣候科學家Sharon Stammerjohn和Ted Scambos在對這項新研究發表的評論中寫道：“南極氣候變化的逆轉仍是一個謎。”
科學家認為這些複雜且不斷變化的模式產生的原因有許多：包括IPO或厄爾尼諾之類的自然氣候變化周期，以及氣候變化對南極周圍洋流和大氣流的複雜影響。
然而，通常很難對人為氣候變化的影響進行分析。自然氣候變化的影響（在氣候記錄中科學家稱其為“噪聲”）很大，往往會掩蓋明顯與全球變暖有關的氣候模式。
Stammerjohn和Scambos指出，這項新研究再次說明了這一問題。
他們寫道：“這並不意味著人為導致的氣候變化對南極氣候沒有影響，但其影響往往被南極氣候自身的高度可變性所掩蓋。”
然而，南極極點附近發生的並非是南極最令人擔憂的變化。盡管它正在迅速變暖，但它仍是南極洲最寒冷的地區之一，並且沒有任何短期內融化的危險。
而南極海岸線卻是另一番景象。尤其是南極西部的大部分地區，是海邊冰川的故鄉。溫暖的海水流至冰下，使這些冰川從下至上迅速融化。
科學家們更加確信這些沿海地區氣候變化的嚴重性，同時對於其對世界其他地區的影響方式表現出更多的擔憂。Stammerjohn和Scambos指出，南極對全球海平麵上升的貢獻日益增加，其對地球其他地區“可能具有災難性影響”。
作者：Chelsea Harvey
翻譯：劉哲人
審校：馬曉彤
引進來源：科學美國人
引進鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/why-is-the-south-pole-warming-so-quickly-its-complicated/


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