在地球上偏遠而陌生的地區，阿蒙森海與南極洲西部的海岸交匯處，高聳的冰崖聳立在水面上。它們是巨大冰川的邊緣——冰河傾瀉入海。近年來，這些冰河正以驚人的速度流動和融化，威脅著向海中注入大量的水，從而侵蝕全球海岸線。
長期以來，科學家們一直懷疑人為造成的氣候變化可能是導致南極洲西部這片區域的冰層變薄的原因，但他們尚未建立直接的聯絡或機制。這個問題至關重要，因為這裡是南極洲大陸冰層流失的主要區域。現在，本週發表在《自然-地球科學》雜誌上的一項新研究似乎已經解開了這個謎團。美國和英國的一個研究團隊發現，全球變暖導致風向模式發生轉變，最終將更多溫暖的海水帶入該區域的冰層。
氣候科學家最初在大約二十年前開始注意到南極洲西部冰層的情況不太對勁，但其融化原因有些神秘。在很大程度上，氣溫仍然太低，無法解釋地表融化為何導致冰層變薄。這一事實表明，海洋可能是罪魁禍首——然而，海水錶層也太冷，無法融化冰層。雖然存在一個較深層的溫暖海水層，有時會到達阿蒙森海，並衝擊該地區兩個巨型冰川——派恩島冰川和泰晤士冰川——的底部，但全球氣溫上升並未直接加熱這些海水。
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英國南極調查局的冰-海科學家、新研究的作者之一保羅·霍蘭德解釋說：“這個區域的[溫暖]海水已經與大氣隔絕了數千年。” “它們是非常古老的海水，因此不會被全球變暖[加熱]。” 因此，霍蘭德和他的團隊的問題是，氣候變化是否以及如何影響了這些深海海水。他們懷疑風可能是缺失的聯絡。
霍蘭德和他的同事結合了風向資料、海冰漂移的衛星觀測和氣候模型模擬，以瞭解自 20 世紀 20 年代以來（模擬可以追溯到那時）南極洲附近的風向模式是如何演變的，以及任何變化可能如何影響流入阿蒙森海的冰川。他們比較了不同的模擬，以解析哪些影響來自氣候的自然波動，哪些來自人為造成的氣候變化。
他們發現，在過去一個世紀裡，風向模式確實似乎發生了變化——而且這種變化可以解釋南極洲西部冰蓋融化的加劇。該團隊報告稱，在 20 世紀 20 年代，阿蒙森海上的風主要向西吹，主要將溫暖的海水擋在海灣之外。但如今，風向模式在向東吹和向西吹之間來回切換。當風向朝東吹時，深層溫暖海水就會滲入。“當風向東吹時，就會有這些溫暖的水流湧入[阿蒙森海]並融化冰層，”霍蘭德解釋說。“這基本上就像當風向東吹時開啟熱水龍頭，當風向西吹時關閉水龍頭。”
霍蘭德說，氣候變化導致這種轉變的原因是地球上風的基本運作方式以及對變暖的反應。地球表面變暖不均勻，這影響了大氣層上方高壓和低壓區域的位置。由於風在高壓和低壓之間流動，變暖會影響全球範圍內的廣闊風向模式。在南極洲西部，變暖正在使一個關鍵的風帶向南移動並使其變得更強，這最終導致阿蒙森海上的風向東吹。
其他科學家表示，這項研究為南極洲正在發生的事情以及隨著地球變暖可能繼續發生的事情提供了重要的見解。賓夕法尼亞州立大學的地球科學家理查德·艾利說，雖然仍然存在許多問題，“這項研究增加了我們的科學信心，即人為造成的全球變暖引發了南極洲西部冰層退縮，從而導致海平面上升”，他也研究南極洲，但沒有參與這項工作。
科羅拉多大學博爾德分校的高階研究科學家特德·斯坎博斯也同意這一觀點，他也未參與這項新研究。“我們已經能夠檢測到派恩島和泰晤士[冰川]正在迅速變薄並加速流動，”他說。“有些事情發生了變化，他們可能正在開始從南極洲西部撤走所有冰層。這是怎麼發生的？” 他補充說，這項研究的發現是“導致南極洲西部這一區域冰層流失的氣候事件的良好框架”。
該地區的未來在某種程度上掌握在我們手中。該研究的作者還研究瞭如果人類能夠減少溫室氣體的排放——或者如果他們不這樣做，南極洲的風向模式將如何反應。“如果我們繼續以不受控制的速度排放溫室氣體，那麼到 2100 年，我們將擁有可靠地向東吹的風”——這意味著帶來深層溫暖海水的風，霍蘭德解釋說。但如果人類控制住排放，使其在 2050 年開始下降，並最終穩定在當前速率的一半，風向模式可能會保持在當前狀態。“這將需要人類付出一些認真而緊迫的努力，”霍蘭德說，“但這比《巴黎氣候協定》的目標要不那麼雄心勃勃。”
那個穩定點可能仍然不是理想的情況，因為南極洲西部冰層的融化速度已經快於沒有人類改變氣候的情況——但這總比沒有好。“如果我們能夠限制進一步變暖的程度，那麼未來這種變化的影響將不那麼極端，”斯坎博斯說，他正在共同領導一項對泰晤士冰川的主要研究。“我們可能無法阻止一切，但如果我們開始行動，我們可以踩下剎車。”