2023 年，南极海冰下降到历史最低水平，促使研究人员利用 CMIP6 气候模型来评估这一事件的罕见性及其与气候变化的关系。研究发现，如果没有气候变化，这种急剧减少的情况将极为罕见，但目前的气候条件使得这种情况更有可能发生。研究表明，海冰的持续减少可能会对天气模式和海洋生态系统产生深远影响，因此持续的研究对于了解和预测未来的变化至关重要。
南极海冰在 2023 年达到历史最低点，研究表明气候变化大大增加了发生这一事件的可能性。海冰可能长期减少，给全球天气和海洋生物带来严重后果。2023 年，南极海冰缩小到历史最低水平，冬季冰覆盖面积比正常水平减少了 200 多万平方公里--大致相当于英国面积的 10 倍。考虑到 2015 年之前海冰一直在稳步增加，这一大幅减少尤其令人震惊，使得突然的减少更加出人意料。
英国科学院的研究人员利用一个名为 CMIP6 的大型气候数据集，对这种前所未有的海冰损失进行了调查。他们分析了来自 18 个不同气候模型的数据，以了解海冰如此大幅度减少的可能性及其与气候变化的联系。
主要作者雷切尔-戴蒙德（Rachel Diamond）解释说，虽然气候变化增加了2023年出现极端低海冰的可能性，但根据模型，这种情况仍然被认为是非常罕见的。
她说："这是第一次利用这套大型气候模型来确定 2023 年海冰减少的可能性究竟有多小。我们只有四十五年的海冰卫星测量数据，因此评估海冰范围的变化极其困难。这就是气候模型发挥作用的地方。"
根据模型，如果没有气候变化，破纪录的最小海冰范围将是 2000 年一遇的事件。这告诉我们，这次事件非常极端--任何低于百分之一的事件都被认为是极不可能发生的。
这项研究的合著者卡罗琳-霍姆斯（Caroline Holmes）说："在模型中，强烈的气候变化--即我们已经看到的温度变化，以及如果排放量继续快速上升预计会出现的温度变化--使得我们看到海冰范围大幅下降的可能性增加了四倍。这表明，气候变化使得 2023 年出现极端低温的可能性更大。"
长期后果和未来预测
研究人员还利用模型研究了海冰的恢复能力。通过观察模型中的类似事件，作者发现，在这种极端的海冰损失之后，南极洲周围的海冰并不会全部恢复--即使是在二十年之后。这为现有的观测证据增添了模型证据，即过去几年的低海冰可能预示着南大洋的持久制度转变。
这项研究的合著者路易斯-西梅说："南极海冰持续二十多年低温将产生深远的影响，包括对当地和全球天气以及南大洋独特的生态系统--包括鲸鱼和企鹅的影响。"
南极海冰的卫星记录始于 1978 年末，从那时起到 2015 年，南极海冰范围略有稳定增长。2017 年，南极海冰面积创下历史新低，随后几年海冰面积都相对较低。
影响南极海冰的因素复杂多样，相互影响，因此很难清楚地了解为什么 2023 年是破纪录的一年。最近的研究强调了海洋过程和海面下储存的热量的重要作用，2023 年上半年温暖的海面温度可能也是原因之一，南北风和风暴系统的强烈变化也发挥了作用。
南极海冰是我们全面了解气候变化的一个关键因素。南极周围海冰的形成是洋流的发动机，影响着天气模式。海冰还能保护冰架裸露的边缘免受海浪侵袭，从而遏制南极洲海平面的上升。海冰对海洋生物也至关重要--据科学家观察，近年来由于海冰较少，帝企鹅繁殖地出现了灾难性的繁殖失败。
因此，像这样的研究对于了解海冰迅速消失的可能性有多大，以及海冰是否有可能在未来几十年内保持低水平至关重要。
编译来源：ScitechDaily
doi: 10.1029/2024gl109265
