墨爾本，1月22日（360info）南極周圍的海冰已經(jīng)縮小，并且對大氣的反應不同。挑戰(zhàn)在于找出原因。

整個2023年，南極洲周圍被海冰覆蓋的海洋面積遠遠低于正常水平，科學家們一直在努力表達他們的震驚。

這個月，隨著海冰縮小到今年的最低點，它再次低于之前的水平。

2023年9月發(fā)布的研究表明，海洋變暖是海冰急劇變化的關鍵因素。

問題是熱量來自哪里。

最近發(fā)射的一顆新衛(wèi)星可能提供了了解海洋如何將熱量輸送到南極洲邊緣的關鍵，在那里它對海冰和冰架產(chǎn)生了毀滅性的影響。

海冰隔絕海洋，反射熱量，驅(qū)動洋流，支持生態(tài)系統(tǒng)并保護冰架。

每年，它在南極洲周圍的凍結(jié)和融化的年度循環(huán)是非?？煽康?。直到最近。

現(xiàn)在我們有初步跡象表明，自2016年以來，南極海冰覆蓋率已經(jīng)縮小。

海洋和海冰之間關系的變化表明，目前的低海冰狀態(tài)可能代表了南極海冰的一種新“狀態(tài)”。

經(jīng)過多年的相對穩(wěn)定，自2016年以來，南極洲的海冰似乎有所縮小。海冰在海洋和大氣之間形成了薄薄的一層，并受到兩者的影響。

最近，海冰對大氣驅(qū)動因素的反應似乎與過去不同，這表明緩慢變化的海洋對海冰的影響更大。2015年，海平面以下100 - 200米的部分海洋開始變暖，而這些地區(qū)在2016年失去了大量的海冰。

從那時起，溫暖的地下海洋似乎保持了較低的海冰覆蓋率。2023年創(chuàng)紀錄的海冰減少可能是新的異常現(xiàn)象，是氣候模型長期預測的南極海冰不可避免減少的開始。

數(shù)百萬年來，這片冰冷的大陸一直被南極繞極流包圍，將溫暖的北部水域與寒冷的極地海洋分開。在西風的推動下，順時針繞南極洲流動，是世界上最強的洋流，其流量是所有河流總和的100倍。

南極繞極流在南極洲周圍流動，阻止了溫暖的海水進入，但漩渦可以讓熱量通過。

洋流“感覺”到了海底和沿途的山脈。當它遇到山脊或海底山等障礙物時，水流就會產(chǎn)生“擺動”，形成漩渦。

海洋渦旋是海洋的天氣系統(tǒng)，它們在通過極地環(huán)流將熱量輸送到南極洲周圍的海洋中發(fā)揮著關鍵作用。但它們很小，衛(wèi)星很難看到。

大范圍的海洋測繪確定了至少五個主要的“熱通量門”或環(huán)極流中的渦旋熱點。一個在澳大利亞南部，大約在塔斯馬尼亞島和南極洲之間。

為了了解現(xiàn)在正在發(fā)生的海洋動態(tài)以及未來可能發(fā)生的變化，我們需要更高分辨率的數(shù)據(jù)來觀察像渦流熱點這樣的小尺度特征。

進入地表水和海洋地形（SWOT）衛(wèi)星。由美國國家航空航天局和法國國家空間中心études （CNES）聯(lián)合開發(fā)的SWOT衛(wèi)星，在距離海面890多公里的軌道上測量海洋高度差異，誤差在幾厘米內(nèi)。

兩噸重的衛(wèi)星上的先進雷達高度計探測地表水特征的分辨率比以前的技術高10倍。

海洋學家說，這就像一個近視的人看著遠處的一棵樹，然后戴上眼鏡，看到所有的葉子。

當SWOT經(jīng)過南大洋時，它記錄的海洋表面形狀的高分辨率地形顯示了細流，以捕捉南極繞極流旋轉(zhuǎn)的渦旋熱點。

這意味著科學家可以監(jiān)測這些較小尺度的環(huán)流特征，這些環(huán)流特征被認為是負責將大部分熱量和碳從上層海洋輸送到更深的海洋——這是對抗全球變暖的關鍵緩沖。

這是我們第一次在水面上看到它們的細節(jié)，但我們?nèi)匀恍枰宄＠讼旅姘l(fā)生了什么。

2023年11月，在一次雄心勃勃的航行中，科學家們能夠在CSIRO研究船（RV）調(diào)查員上驗證來自南大洋漩渦熱點的SWOT衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

這次為期五周的“焦點”號航行從霍巴特以南850海里到達麥夸里灣，這是五個渦流熱點之一。

曲流聽起來可能溫和而緩慢，但實際上它是世界上最強的水流在海底山脈的引導下通過一系列發(fā)夾彎的地方。

當衛(wèi)星從頭頂飛過時，由CSIRO和澳大利亞南極計劃伙伴組織領導的小組部署了各種高科技觀測設備。

研究人員和工作人員在調(diào)查區(qū)域的中心錨定了一個3.6公里高的系泊裝置，用一根從海底延伸到近地面的電纜攜帶了54臺儀器。

他們還向漩渦中釋放了自由漂浮的自主儀器，如漂浮器、漂浮器和滑翔機，同時有100多個ctd（電導率、溫度和深度傳感器）探測深度，并在衛(wèi)星的路徑上拖著一個Triaxus。

研究人員使用各種各樣的儀器來了解海洋。有些漂浮在水面上，有些潛入水中，還有一些利用馬達沿著定向路徑前進。

所有這些儀器收集的豐富信息都是“真實的”，并驗證了來自地面的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

南極正在迅速變化，隨著海冰循環(huán)的進一步中斷，人們競相了解其中的原因。

幾十年來，南大洋上的強風一直在增加，而且很可能會持續(xù)下去。預計這將通過漏水的曲流向南輸送更多的熱量，加速南極洲冰架融化和海平面上升。

最終，這項研究的目標是將衛(wèi)星提供的海洋表面高度的每日地圖轉(zhuǎn)化為南大洋向南極洲移動的熱量的每日地圖。

在氣候危機中，這是至關重要的信息。它將幫助各國政府規(guī)劃如何應對海洋變暖和海平面上升，以及需要多快采取行動。

與此同時，隨著向凈零排放世界過渡的勢頭加快，大氣中的碳含量開始趨于平穩(wěn)，我們需要能夠跟蹤南大洋和全球氣候系統(tǒng)的反應。(360info.org