大多数人的直觉里,气候变暖让南极冰层融化,周围的海水理应越来越淡。2026 年 10 月 28 日发表在《Nature Climate Change》上的一项研究(作者为 Mishra、Gayen 与 Naveira Garabato,同日由 Ars Technica 转发 Inside Climate News 记者 Bob Berwyn 的报道)却给出了完全相反的观测结果:自 2016 年南极海冰面积断崖式下跌以来,环绕南极、深达 2300 至 4000 英尺的广阔水层正在急剧变咸。这一变化终结了南大洋长达数十年的淡化趋势,把通常需要数千年才会演完的海洋水团结构转换,压缩到了短短几年之内。
海冰锐减切断淡水泵,南大洋逆转数十年淡化趋势
要理解海水为何在冰退时变咸,先得把陆地上的冰川和海面上的季节性海冰区分开。南大洋的海冰每年都在充当一台巨大的季节性淡水泵:冬季海水结冰时析出盐分,海冰在风力驱动下向北漂移,到了夏季再融化,把大量淡水释放回表层海洋。
过去几十年间,南极海冰覆盖范围总体扩大,在 2014 年创下卫星记录以来的最高值。2016 年之前,夏季融冰向南大洋输送的淡水输入呈约 +14 mSv/十年 的增长趋势,让上层海水持续变淡。
转折发生在 2015 至 2016 年前后。短短两年内,南极海冰面积跌至历史新低,并在 2023 年再次探底——比 1981 至 2010 年的平均值少了约 100 万平方英里,相当于凭空消失了四个得克萨斯州大小的冰面。
冰少了,到了融冰季就没有足够的冰可以融化。2016 年之后,连续的低海冰年份直接把融水输入趋势逆转为约 −36 mSv/十年。失去了这股季节性的淡水稀释,南极周边的表层与中层海水自然就变咸了。
水下隔热盖板失效,变咸信号正沿三大洋向北扩散
海水变咸绝不只是化学指标的变动,它直接掀翻了南大洋的水下热力学平衡。
在正常的南大洋结构里,表层水既冷又淡、密度小,深层水相对温暖且咸、密度大。这种上淡下咸的垂直密度分层(层化结构)就像一层水下隔热盖板,把深海的热量死死按在水下,保护海面上的冰层不被下方的暖水烫化。
一旦表层海水变咸、密度增大,这层隔热盖板就会失效。2025 年一项结合欧空局 SMOS 海表盐度卫星与 Argo 浮标观测的 PNAS 研究已经发现,2015 年前后南大洋出现环极海表盐度上升,直接削弱了上层海洋层化,且盐度与南极海冰范围呈强负相关(R = −0.62)。
紧接着在 2026 年 3 月,另一项基于二十多年冰下 Argo 数据的 PNAS 研究在威德尔海(Weddell Sea)抓到了确凿的水下证据:在海冰消退期,2015 至 2016 年后当地表层盐度增加、夏季盐跃层减弱,原本深藏的温跃层不仅变暖了约 0.1°C,深度还向海面抬升了多达 100 米。深层暖水上翻融化更多海冰,海冰减少又进一步切断淡水补给,把南大洋推入了一个自我加速的融冰循环。
更让物理海洋学界警觉的是,这种变化已经不再局限于海表。墨尔本大学及印度班加罗尔大气与海洋科学中心教授 Bishakhdatta Gayen 参与的这项 2026 年 10 月新研究发现,2016 年后,潜沉在 2300 至 4000 英尺深处的南极中层水(AAIW)核心变得更咸、密度更大,盐度正以约 4.8 × 10⁻³ ± 1.7 × 10⁻³ g kg⁻¹/十年 的速度增加,南大洋的密度跃层(pycnocline)和水团已经发生广泛重组。
表层变咸掀翻了极地隔热盖,中层水变密则把异常送上了全球传送带。
南大洋是全球海洋环流的核心枢纽。南极中层水在这里生成后,会一路向北潜行注入印度洋、太平洋和大西洋,跨越热带甚至穿过赤道,负责在全球范围内调配热量、碳、氧气和营养盐。研究团队警告,当这股横跨三大洋的水下动脉发生密度、厚度和盐度改变,海洋封存热量的能力与全球风暴频率都会受到牵连,相关冲击可能在五年内就会找上门来。
气候模型亟待补课,但别把所有账都算在盐度头上
面对如此剧烈的指标反转,最紧迫的问题是:南大洋是不是已经跨过了不可逆的临界点?
英国南极调查局(BAS)海洋学家 Michael Meredith 给出了审慎的提醒。他指出,上层海洋环流的变化确实能在几年到几十年内(而非几个世纪)影响全球气候,但由于目前的结论建立在相对较短的观测记录之上,尚不清楚这一转变是否会永久持续。
为了排除单一数据源的误差,Gayen 团队在这次研究中拼合了主要覆盖 2004 至 2024 年的六套独立数据集,包括深入水下测量的 Argo 温盐剖面浮标、卫星海冰浓度与漂移及厚度产品、RG-ARGO/IAP/EN4 水文网格产品,以及 GLORYS 和 SOSE 海洋再分析数据。即便观测证据如此扎实,因果链条也并非“海冰减少导致变咸、变咸又融化海冰”这么简单。
2026 年 5 月发表在《Science Advances》上的一项研究就拆解了背后的复合诱因:南极海冰的崩溃,最初是由西风带增强加剧了温暖环极深层水的涌升,随后 2015 至 2016 年的强风将水下热量向上混合;海冰淡水输出减少引发的盐度反馈,更多是起到了维持随后低海冰状态的作用。况且南极不同海域的脾气截然不同,东南极的海冰流失主要由次表层海洋过程驱动,而西南极则还叠加了大气辐射强迫的影响。
- 提醒.现有的全球气候模型仍难以准确复现 2016 年以来的南极海冰断崖式流失。对于依赖气候模型制定减排政策与中长期农业、气象防灾规划的机构来说,当务之急不是渲染极地末日,而是加大冰下 Argo 浮标与测盐卫星的协同监测预算,把南大洋淡水通量逆转与中层水密度重组的参数补进模型里。
