南极海冰大消融，始于一个冰窟窿

自 2015 年以来，南极海冰经历了历史性的损失。一项新的研究发现了罪魁祸首：一场风暴在冰上撕开了一个洞，引发了海冰损失的连锁反应。

作者 | 段穗涵 博士茨城大学地球物理学博士

《非诚勿扰2》里有一段著名的段落：在一次慈善拍卖中，女主人说因为气候变暖，北极冰川正在融化，一想到小企鹅失去家园她就会心碎心。 孙红雷饰演的富翁花了很多钱才赢得了奖品，却“很糟糕”地告诉她，北极暂时不会融化，即使融化了，企鹅宝宝也会没事的，因为它们还活着在南极。

虽然是老梗了，但就在2015年刚过，《不2》上映不到5年后，南极冰层就迎来了历史性的融化。 短短两年时间，它就损失了120万平方公里的海冰面积，相当于两个法国。 同样令人惊讶的是，小企鹅不仅健康状况良好，而且还茁壮成长。 这里发生了什么？ 最近，两项新研究分别揭示了原因。

南极冰盖和海冰

如果你问世界上的冰集中在哪里，大多数人都知道它在两极。 但南极和北极之间存在很大差异。 很难想象北极的冰总量只有南极的一小部分。 据统计，南极冰盖占世界总冰量的90%，另外9%在北极的格陵兰岛，剩下的1%是其他。

但仅看冰冻地区网，南北两极不可能相差这么大。 我们的直觉是对的。 冰体积的差异主要来自于冰的厚度。 南极洲的冰层之下，有大面积的大陆“底部”，周围的海冰附着在大陆上并延伸到海洋，其中冰盖是大头。 北极冰层下面大部分是冰冻海洋，海冰占据了广阔的面积。

冰原特指连续覆盖超过5万公里、比海冰厚几个数量级的陆地冰川（也称“大陆冰川”）。

目前全球冰盖仅分布在北极的南极洲和格陵兰岛。 前者的冰面积约为后者的8倍。 大约500万年前，南极冰盖发展到现在的大小。网 它覆盖南极大陆顶部，近似圆形，直径近5000公里，面积1400万平方公里。 边缘冰沿其边缘分布，面积约150万平方公里。 格陵兰冰盖覆盖盘盆地，总面积约180万平方公里。

南极冰盖示意图：灰色代表陆地，上面是冰盖。红色表示夏季海冰最小值，红+白色表示冬季海冰最大值（1981-2010年平均值）| 图片由作者提供

南极冰盖大部分厚度超过2500米，最厚处达到4500米。 格陵兰冰盖最厚处有 3,400 米厚。 如此广阔的面积，再加上超厚的厚度，冰的数量是天文数字。

另一方面，海冰直接在近海形成，厚度通常不到 3 米。 由于海冰在夏季融化，冬季膨胀，面积各不相同，科学家给出了平均值。 据测算，北极海冰和南极海冰的年平均面积分别约为1000万平方公里和1200万平方公里。 在各自的寒冷季节，北极海冰可以扩大到1600万平方公里，而南极海冰则可以轻松超过2000万平方公里（相当于中国的两个以上陆地面积）。

由于海冰厚度较小，极地海冰的冰量并不像该地区那么惊人。 所有海冰加起来仅占地球总冰含量的 0.1% 左右。 冰盖是地球冰库的绝对主力。

全球冰块成分图。 南极冰盖绝对是主力。 | 编辑制图

冰洞导致南极海冰损失创纪录

无论是海冰还是冰原，这些两极的大冰块总是牵动着大家的神经，因为轻微的变化就可能影响全球的气候和生态。

近年来，我们经常听到人们对冰川融化和海平面上升的担忧。 与漂浮的海冰不同，融化后，它在水面下占据的体积几乎相同，对海平面影响很小。 如果冰盖融化，陆地上的这些冰冻水体就会流向海洋，使其水量增加，水位也会随着水位的增加而增加。 上升。

有人做过计算，如果南极冰盖完全融化，地球海平面将上升60米，人类将面临浩劫般的灾难。 但事实上，这个担心有点过头了。 由于南极本身气候寒冷，数公里的冰盖高度和较大的反射面积加剧了热量的散失，因此南极冰盖本身实际上并没有受到全球变暖的影响。

但几乎可以肯定的是，其周围的陆缘冰和海冰受到地球变暖趋势的影响。

近几十年来，随着全球变暖的持续，北极海冰长期呈现出逐年减少的趋势，而南极海冰则呈现出强烈的波动。 甚至直到2015年，南极海冰面积还在逐渐增加。

北极海冰融化。 |美国宇航局

但这一切在2015年发生了变化。从2016年到2017年，南极海冰面积经历了历史性的网减少。 短短两年时间，就损失了120万平方公里，相当于两个法国的面积。 这引起了科学家们的高度紧张。 全球变暖正在加速吗？

直到最近，一项新研究终于揭开了谜底：从2015年9月开始，一场猛烈风暴引发的冰洞引发了南极海冰的链式融化。

那是威德尔海的一场风暴，风暴产生的暖气流破裂、崩解并融化了许多海冰。 然后到了11月，南极洲的盛夏时节，那一年的夏天异常炎热，南极洲的平均气温比往年高了3度。 一位不速之客悄然造访：南极海冰核心区出现冰洞。

冰洞是过去 40 年来从未见过的无冰海冰区域。 失去冰层的漆黑水面骤然暴露出来，像“死眼”一样贪婪地吸收着阳光。 这进一步加速了冰的融化。 从而露出更大的水面。 一系列相互强化的效应，导致海冰流失逐渐失控。

同年12月和次年（2016年），同样的事件又在其他地区重演。 南极洲海冰的生长在过去几十年里一直维持着，但很快就被中断并永远消失了。

南极海冰中的冰洞。 | 美国宇航局（2017 年 9 月 25 日）

科学家们还勾勒出了极地海冰融化的潜在路线：温暖的风暴和炎热的天气叠加，将大概率形成冰洞，不可避免的后果将是海冰融化链。

企鹅从气候变化中意外受益

像极地这样简单且容错的气候生态系统在面对变化时往往自我调节能力非常薄弱。 如果按照目前的趋势发展，北极和南极的海冰都将非常危险，物种的生存将变得困难。

一项新的研究表明，如果这种情况持续下去，北极熊可能无法利用海冰漂浮并获取食物，它们将在80年内濒临灭绝，甚至灭绝。

但令人惊讶的是，并非所有物种都如此不幸。 据我们目前所知，企鹅实际上在这个过程中起了带头作用。

极地生物学家很早就注意到，南极洲阿德利企鹅的种群数量与海冰面积之间存在着负相关关系：当海冰面积减少时，它们就会迎来繁殖和扩张的好机会。人口; 当海冰面积减少或增加时，其繁殖和育雏行为就会受到打击，导致种群数量减少。

这一奇怪的现象也被科学家利用南极海冰融化的机会解决了。

事实证明，企鹅更喜欢水而不是海冰。 因为，在繁殖季节，它们必须翻山越岭，穿越广阔的海冰，才能到达不结冰的大海，在那里它们可以潜入水中寻找食物。 然而，企鹅擅长游泳而不擅长行走。 在海冰较少的年份，这项艰苦的工作将会大大减少。

据统计，在海冰较少的年份，企鹅平均每天可减少近5公里的移动距离，与海冰较多的年份相比，觅食所花费的时间最多可减少8小时（2010-2017年数据）。

减少行走节省的体能可以让企鹅在大海中更大的范围内捕猎，同类之间的竞争压力也大大减轻。 而且裸露的海面可以吸收更多的阳光，增加浮游生物的数量，以其为食的鱼类和磷虾也随之增加，企鹅的食物也更多了。

种种因素让阿德利企鹅的生活更加滋润。 少冰年份不仅体重平均增加5-17%，而且雏鸡的成活率和体重也显着增加。

阿德利企鹅喜欢潜水。 |

然而，这只是诸多不幸中的一个例外。 南极企鹅无疑是全球变暖趋势下的少数幸运儿。 大多数极地生物在全球变暖的情况下都会陷入噩梦。

虽然海冰融化暂时不会威胁到我们人类的生存，但我们也必须提前思考一个问题：当我们让自己翻转其他物种的命运时，我们是否确定自己能够承受这一切？结果。

参考：

[1] 在海中，

[2] 北极熊

[3]将海冰与in联系起来

[4]/海冰

[5] 北极和南极海冰

[6] 北极熊