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澳大利亚破冰船RSV Nuyina在首次专门科学考察南极时，惊人地发现该区域海冰完全消失。这一前所未有的现象，使得科学家得以抵达此前从未采样过的区域。

过去四个夏季，南极海冰范围持续创下新低。

我是由众多科学家组成的研究团队的一员，旨在探索2022年和2023年创纪录低点后夏季海冰消融的后果。我们汇总了最新研究成果，并通过卫星、计算机建模及机器人海洋采样设备收集了新证据。今天，我们终于可以揭示研究发现。

这在多个层面都是坏消息，因为南极海冰对全球气候和生态系统至关重要。但我们必须弄清楚正在发生什么——并利用这些令人担忧的数据推动气候变化应对行动加快步伐。

南极周边的海冰会随季节变化而消长，寒冷月份增长，温暖月份消融。但这一周期性循环正在发生变化。

我们做了什么以及发现了什么

我们的团队采用了多种方法研究海冰损失的后果。

我们利用卫星数据研究夏季海冰损失情况，测量了海冰厚度、范围以及每年海冰完全消失的持续时间。

卫星数据还用于计算南极海岸线暴露于开放海洋波浪的面积。我们随后量化了海冰消融与冰山崩解之间的关系。

来自自由漂浮海洋机器人的数据被用于理解海冰消融如何影响支撑海洋食物网的微小植物。

随后，我们利用所有可用的数据来探索海冰变化对生态系统的影响。

国际同事的航行报告在研究海冰消融对南极补给任务的影响时派上了用场。

我们还利用计算机模型模拟了夏季海冰剧烈减少对海洋的影响。

综上所述，我们的广泛研究揭示了南极夏季海冰减少的四个关键后果。

海洋变暖效应加剧

明亮的白色海冰反射约90%的太阳辐射能量，而较暗的海洋吸收约90%。因此，夏季海冰减少会导致海洋吸收大量热量。

这意味着在极端海冰覆盖量极低的年份（如2016年——一切改变的起点），海洋表面温度会显著升高。

直到最近，南大洋还会在冬季恢复正常。如果夏季海冰覆盖量较低，海洋会略微变暖。但冬季时，多余的热量会转移到大气中。

这种机制不再有效。我们通过测量海表温度证实了这一点，并通过计算机模型进一步验证了这一关系。

现在发生的情况是，当夏季海冰非常低，如2016年，它会触发持续的海洋变暖。系统完全恢复大约需要三年时间。但随着年复一年的变暖，恢复的可能性越来越小。

将平均海冰夏季（a）与极端低海冰夏季（b）进行比较，后者海冰更少，野生动物生存空间减少，更多阳光被海洋吸收。冰架更容易受到海浪冲击，导致更多冰山崩解。海洋生产力下降，旅游船只可更靠近海岸。

将平均海冰夏季（a）与极端低海冰夏季（b）进行比较，后者海冰覆盖面积更小，野生动物生存空间减少，且更多阳光被海洋吸收。冰架更容易受到海洋波浪的冲击，导致更多冰山崩解。海洋生产力也降低，旅游船只可更靠近冰架。

冰山崩解加速

2022年和2023年，超过一半的南极海岸线暴露在外。我们的研究表明，海冰较少的年份，从南极冰盖脱离的冰山数量更多。平均夏季约有100座冰山脱离。海冰较少的夏季会产生约两倍的冰山。没有海冰覆盖的南极冰盖更容易受到海浪的冲击。

野生动物生存空间受挤压

许多海豹和企鹅物种依赖海冰，尤其是在繁殖和换羽期间。2022年，当海冰在幼鸟尚未准备好出海时融化，整个帝企鹅群落经历了“灾难性繁殖失败”。产仔后，蟹脚海豹需要2至3周时间在大型稳定的海冰平台上哺育幼崽直至断奶。海冰为它们提供庇护并抵御天敌。夏季海冰覆盖减少使大型平台更难寻觅。

许多海豹和企鹅物种在换羽期间也会在海冰上避难。这些物种必须避免接触冰冷海水，否则新长出的羽毛或皮毛无法干燥，可能因体温过低而死亡。阿德利企鹅每年都会经历一次换羽，所有羽毛都会被替换。这三只企鹅的换羽过程已接近尾声，不久后即可离开这片曾为它们提供庇护的海冰流。

世界尽头的后勤挑战

夏季海冰减少给在南极工作的人员带来困难。夏季海冰的缩减将缩短南极基地通过海冰补给物资的时间窗口。这些基地可能需要从不同地点补给，或采用更困难的方法，如使用小型船只。补给船通常直接将货物卸载到海冰上，但这种做法可能需要改变。

不再安全：数据面临不确定性

南极海冰在2015年和2016年开始迅速变化。此后，海冰厚度一直远低于长期平均值。我们使用的数据集依赖于美国国防部卫星的测量数据。上月底，该部门宣布将不再向科学界提供这些数据。尽管此举已被推迟至7月31日，但仍存在重大不确定性。气候科学面临的最大挑战之一是收集和维护一致的长期数据集。没有这些数据，我们无法准确了解气候变化的程度。即使我们共同努力，观察整个地球已属不易。若不共享数据，这一任务将几乎不可能实现。

近期海冰覆盖面积偏低的夏季对科学研究构成挑战。当前系统变化速度已超过科学界的研究能力。但海冰消退也对社会构成挑战。要避免未来更剧烈的变化，唯一途径是迅速摆脱化石燃料并实现净零排放。

作者：爱德华·多德里奇，塔斯马尼亚大学物理海洋学高级研究员