研究发现南极冰盖已触及关键敏感性临界点

据5月28日发表于《自然·地球科学》的研究显示，约一百万年前，地球冰期旋回经历了一次重大转变，此后南极冰盖对气候变化的响应变得远比以往更加剧烈。研究发现了一个二氧化碳浓度临界值——一旦突破该阈值，冰盖对气候变暖的响应幅度将大幅放大。科学家表示，这一发现对理解未来海平面上升具有重要意义。

一种新的动力学状态

韩国釜山国立大学IBS气候物理研究中心的研究人员利用一项跨越300万年的古气候模拟，将其温度和降雨数据输入宾夕法尼亚州立大学的冰盖-冰架模型，并在韩国专为基础科学研究配备的顶尖超级计算机之一上运行计算。

模拟结果揭示，在中更新世转型期——即地球冰期变得更漫长、更强烈的时期——之后，南极冰盖进入了研究团队所描述的一种新的动力学状态。具体而言，研究结果确定了一个关键的大气二氧化碳浓度阈值，约为240ppm（百万分之二百四十）。当浓度低于该阈值时，南极冰量的波动幅度会对温度和海洋变化产生急剧响应。

"在这一转变之后，南极冰盖对气候驱动力变化的反应明显更为强烈。这表明该系统并非逐渐演变，而是在跨越气候系统中某一特定阈值后变得更加敏感，"该研究的第一作者尹京淑博士说。

原因解析

研究团队将100万年前以来冰川加速增长的原因归结为多重因素的共同作用：更寒冷的冰期海洋温度降低了冰盖底部的融化速率，加之全球海平面较现今低约50至100米，这减轻了冰架下方基岩所承受的压力，使地壳得以缓慢回弹抬升，进而促进了沿海冰层的增厚。这些过程协同作用，最终形成了规模更大、持续时间更长的南极冰盖，成为后期冰期旋回的显著特征。

对未来的启示

研究表明，冰盖对气候强迫的响应并非平稳的线性过程，而是可能发生突变，从而改变其对外部条件的敏感性。

"我们的研究结果表明，南极冰盖对外部强迫的敏感程度超出了此前的预期。这也引发了一个重要问题：在全球变暖的背景下，南极冰盖未来将如何响应，"IBS气候物理研究中心主任、该研究共同作者Axel Timmermann教授表示。

目前大气中的CO₂浓度已远超400ppm，这项研究进一步凸显了深入理解非线性行为的紧迫性——这种行为是否会在全球变暖的世界中加速冰川消融与海平面上升，值得高度警惕。