为什么南极海冰在经历了数十年的增长之后，会突然出现崩塌？

南极海冰不仅是极地生态和物理环境的关键部分，也是调节南大洋气候系统的重要角色。它能强烈反射阳光，限制海洋与大气之间的热量交换，从而影响区域甚至全球的天气和气候。所以搞清楚是什么控制了南极海冰的范围和变化，对改进气候预报和模型非常重要。

自卫星观测以来，北极海冰一直持续减少，而南极长期是个“例外”——几十年间总体上缓慢扩张。但这个趋势在2015年底突然急转直下，海冰面积大幅下降，之后年际波动明显加剧。哥德堡大学牵头的一项最新研究发现，这场突变跟南大洋海水分层结构被削弱以及异常强劲的冬季风暴有关。

研究显示，2015年之前，南极海冰下方存在一层相对寒冷的“冬季水”，像一层“保护垫”，能阻止更深处的温暖海水上翻，避免从下方加速融冰。但2015年冬季，南大洋的风暴异常强劲，搅动了海水，削弱了原本稳定的冷水分层结构，让深层暖水更容易跟上层冷水混合，导致海冰在短时间内快速消融。

这种分层结构源于温度和盐度差异造成的难以混合，也就是“成层”。在南极，海冰的生成和融化会让上层的“冬季水”变得更淡，从而增强它跟下方更温暖、更咸海水之间的分层。正是这种海水成层结构，在2015年之前长期帮助支撑了南极海冰的缓慢扩张。但随着时间推移，南大洋深层海水持续变暖，原本较厚的冬季水层不断变薄，它对海冰的“隔热”能力随之减弱，为后来的突发性崩塌埋下了伏笔。

研究第一作者指出，通过近20年的观测数据，他们看到南大洋大片区域的冬季水层明显变薄，这让深层暖水有机会逼近海面。2015年的风暴把海水强烈搅动，暖水与冷水层混合，保护层消失，海冰就以创纪录的速度融化了。

由于南大洋地处偏远、环境恶劣，观测非常困难。研究团队用了多种自动化手段：一方面部署海洋机器人自主测量温度和盐度，另一方面给南象海豹佩戴传感器，让这些能潜到数百米深的海洋哺乳动物在日常活动中“顺带”采集数据。大约10个月后，传感器自动从海豹身上脱落，把数据传回科研人员。这类数据非常宝贵，因为南象海豹通常生活在南极海冰内部及边缘区域，能直接反映那里的海水成层状况。

这项研究于2026年3月18日发表在《自然·气候变化》杂志上。研究强调，要理解未来南极海冰的演变趋势，不能只盯着海冰本身的表面变化，更需要关注南大洋深层变暖如何通过改变海水成层结构，为极端风暴“打开通道”，从而在短时间内重塑海冰格局。从更广泛的气候视角看，这意味着南极海冰对自然和人为气候强迫的响应，可能比此前认为的更敏感、更非线性。一旦深层暖水持续上翻并频繁突破“冷水盾牌”，南极海冰可能从长期缓慢变化快速转入加速衰减状态，给南大洋生态系统、全球海平面和气候系统带来更大的不确定性，也对改进气候模型的海洋过程刻画提出了更高要求。