DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10912-x
发表在《自然》（Nature）期刊2026年第656卷上的一项研究，给这种乐观情绪泼了一盆冷水。由加州大学欧文分校的王云鹤（Yunhe Wang）、圣迭戈加州大学的丁清华（Qinghua Ding）等人牵头，联合多国学者共同完成的这项工作，通过观测数据、统计分析、大气环流模式实验和水汽示踪模拟，给出了一个和直觉相反的结论。这次南极冰盖增重，既不是全球变暖带来的长期降雪补偿，也不是西南极融化停止的信号，而是几千公里之外热带西太平洋暖池一次持续数年的异常升温，通过大气环流遥相关，在东南极某一区域“批发”了一场大雪。这种事情大约每十年就会发生一次，是气候系统内部的自然波动。礼物是暂时的，账单还在后面。
要理解这次反常事件，得先把南极冰盖的空间格局讲清楚。南极冰盖分成西南极和东南极两大部分。西南极冰盖躺在海平面以下的岩床上，直接被海洋包围，底部被相对温暖的绕极深层水持续侵蚀，过去三十年一直在快速流失。1992年到2020年间，西南极平均每年损失大约820亿吨，主要来自海洋过程驱动的接地线后退和动力冰排放。东南极冰盖坐落在巨大的陆地基岩之上，面积占整个南极冰盖的近八成，对温度变化反应相对迟钝，而对降雪带来的表面物质平衡变化更为敏感。从长期平均看，东南极在1992年到2020年间大体维持收支平衡，年变化率在正负150亿吨的不确定性范围之内。
2021年到2023年的这次反转，空间上分布得极不均匀。GRACE卫星数据显示，增重几乎全部集中在东南极面向印度洋的两个相邻区域，一个叫玛丽皇后地，一个叫威尔克斯地，研究者把这片区域简称为QW，大致在东经70度到145度、南纬65度到75度之间。在这22个月里，QW区域一个地方就增加了4703亿吨冰，占整个南极同期总增重的大约68%。而西南极的玛丽伯德地区，仍然在沿着自己几十年的老路继续掉重量。换句话说，这次不是整个南极一起变胖，而是东南极局部下了一场异常大的雪，把西南极还在继续的损失给暂时盖住了。
降雪多到什么程度？研究者交叉比对了三套完全独立的降水和表面物质平衡数据。欧洲中期天气预报中心的ERA5再分析数据显示，QW区域在这22个月里的累积降水异常达到3512亿吨。区域气候模式RACMO2.4p1算出来的表面物质平衡异常是3483亿吨，另一个区域气候模式MARv3.14给出的数字是3463亿吨。三套数据从绝对值到时间节奏都高度吻合，和GRACE卫星观测到的QW区域质量曲线几乎同步，包括2010年到2020年那十年持续下滑的趋势，以及2021年年中突然出现的阶跃式跳升。为了防止再分析数据本身“自说自话”，研究者还拿出了劳穹冰芯的积雪记录做独立验证，结果同样支持ERA5在重叠时段给出的降水变化趋势。
过去二十年南极冰盖质量变化及 2021 至 2023 年增重的空间分布
接下来最关键的一个问题是，这场异常降雪，到底有多少是人类活动排放温室气体造成的，又有多少是自然波动？按照此前的主流预期，全球变暖会让南半球风暴路径往极地移动，大气中的水汽含量随温度升高而增加，南极沿岸的降雪应该呈长期缓慢上升趋势，从而在一定程度上抵消海洋融化造成的冰损失。研究者用CESM1大型集合模拟的40个成员平均结果来代表人为强迫下的南极降水响应。模型显示，在2021年7月到2023年4月这段时间里，人为强迫导致QW区域增加的降水只有大约323亿吨，仅占实际观测到的3512亿吨降水异常的9%左右。剩下九成以上的水分，来自别的地方。
这个比例差距非常说明问题。如果这次增重真的是全球变暖“风暴路径南移加南极变湿”的长期趋势在起作用，人为强迫项应该能解释大部分观测结果才对。但模型给出的长期趋势曲线是一条近乎线性缓升的斜线，而实际观测到的是一个在2021年突然出现的垂直台阶。再看大气环流场，2021年到2023年东南极上空出现了一个非常强的高压异常，其位置和形态也和二氧化碳持续增加所预期的长期环流趋势对不上。研究者由此判断，这次事件的主要推手，不是人类活动缓慢改变气候背景，而是一次具体的、有明确触发源的短期大气环流异常。
既然不是全球变暖的长期趋势，那这场异常大雪是谁招来的？研究者用了一个叫最大协方差分析的统计方法，把1979年到2024年共四十多年里的南极月降水数据，和南半球上空300百帕等压面的位势高度异常放在一起，系统地找它们之间最主要的共变模式。前两个模态主要对应西南极和南极半岛的降水变化，这部分和已知的厄尔尼诺等热带太平洋信号有关。第三个模态才是东南极自己的故事。这个模态在空间上呈现出一个非常规整的南北向偶极结构，南边是东南极沿岸的高压异常，北边是澳大利亚南部的低压异常。高压西侧是一条强烈的经向水汽输送带，研究者通过大气河流算法识别出，正是在这个位置，大气河流发生频率显著偏高，把暖湿空气一路从印度洋送到东南极冰盖上。
这个偶极模态的时间曲线，和QW区域实际降水的相关系数达到0.79，和GRACE卫星反演的QW质量变化曲线也几乎重合。特别是2021年7月到2023年4月这段时间，这个偶极模态正好处于持续的正位相，和观测到的极端降水期严丝合缝。更有意思的是，当研究者把这个偶极模态对应的大气环流时间序列，去和全球海表温度场做相关分析时，一个清晰的信号浮现出来：热带西太平洋暖池上空的海温异常，和这个远在南极边上的偶极环流，存在统计上稳定的联系。暖池偏暖的时候，东南极沿岸就容易出现高压，QW区域就容易多雪；暖池偏冷的时候，整个格局反过来。
最大协方差分析揭示的南北偶极环流与东南极降水对应关系
光有统计相关还不够，气候学里相关关系遍地都是，因果关系才是稀缺品。研究者用ECHAM5和CAM5两个独立的大气环流模式做了数值实验，在热带西太平洋暖池区域人为施加一个从边缘0.5开尔文到中心1开尔文的海温正异常。结果两个模式都稳定地重现了观测中那个南北偶极结构：澳大利亚南部出现低压，东南极沿岸出现高压，罗斯贝波活动通量图上清楚地显示出一列从热带向高纬度传播的波动。
模型里0.67开尔文左右的暖池增温，在东南极产生了大约每天0.3毫米的降水异常和约40米的位势高度异常，和实际观测到的事件幅度在一个水平上。研究者还做了一系列敏感性试验，把拉尼娜型降温、负印度洋偶极子降温、南太平洋辐合带增温等因子分别单独加进去，发现它们谁都无法独立重现这个东南极偶极环流，必须是暖池本身的局地增温才是直接驱动力。其他热带模态更像是调节音量的旋钮，而不是按下播放键的手指。
模式实验显示热带暖池增温激发向极地传播的罗斯贝波列
第二组实验是追水汽。研究者用iCESM1.2同位素增强型气候模式，把全球表面分成54个标记区，每个区蒸发出来的水汽都打上标签，一路追踪它在大气中怎么运动、最终在哪里沉降。气候态平均来看，QW区域的降水中，来自印度洋中南部的三个区域合计贡献了大约49%。
在2021年到2023年的异常事件期间，QW区域每年降水多出来85.4毫米，其中接近45%的增量来自这三个中纬度印度洋区域。有一个区域的贡献反而变成了负值，原因是偶极环流在东非海岸制造了离岸风，把本该往南极方向走的水汽吹回了海里。
水汽示踪显示东南极新增降雪主要来自中纬度印度洋
这里有一个反直觉的发现。直觉上可能会觉得，南极降雪变多，是不是因为印度洋蒸发变强了，空气里水汽总量变大了？但研究者查了主要源区的蒸发记录，发现在这次事件期间，这三个印度洋关键源区的蒸发量并没有显著增加。真正变的是大气环流的路径。
同样是这片印度洋蒸发出来的水汽，在正常年份被风暴和大气河流带到别的地方去了，而在2021到2023年那个特定的偶极环流格局下，风暴路径和大气河流轨迹被重新组织，把水汽“打包”送到了QW区域上空。换句话说，决定南极某一年雪多雪少的，很多时候不是蒸发端喷出了多少水，而是风选择把水送到谁家门口。
那么问题来了，这种热带暖池驱动的东南极降雪异常，是罕见事件，还是周期性重复的气候节拍？研究者根据暖池海温异常的累积幅度定义了一个事件判定标准：当36个月滑动窗口内热带西太平洋海温累积异常达到4.0开尔文以上，就算一次持续增温事件。把这个标准用到1950年到2025年的ERA5再分析数据上，过去七十五年里一共数出大约每世纪9.2次这样的事件，平均下来差不多每十年一次。
这种周期性不只存在于过去七十五年的仪器记录里。研究者把同一套指标放到CESM1模式长达1800年的工业前控制模拟中，那里没有人类排放，只有气候系统内部的自然变率，结果数出来每世纪10.6次事件。合成分析进一步确认，每次暖池增温事件发生时，东南极上空都会出现相似的高压异常和QW区域降水正异常，和2021到2023年的模板高度一致。更早的古气候再分析产品和劳穹冰芯几百年的积雪记录，也都显示暖池异常、东南极偶极环流和QW降水之间存在长期稳定的协变关系。
TWP增温事件在观测与模式中均伴随东南极高气压和降水异常，约每世纪9至11次
把时间轴反过来对照就更清楚了。2011年到2020年那整整十年，QW区域经历的是持续降水不足和质量损失，那时候热带西太平洋暖池正好偏冷，东南极上空被低压控制，澳大利亚南部反而偏高压，整个偶极结构处于和现在完全相反的位相，中纬度印度洋往南极送水汽的通道被关掉了。2000年到2002年还有一次强度弱一些的增重事件，遥相关格局和2021到2023年几乎一样。这就像一个十年周期的开关，拨到“暖池偏暖”那一边，东南极就下大雪、冰盖短暂增重；拨到“暖池偏冷”那一边，东南极就少雪、加速流失。
研究团队也讨论了其他可能的角色。2021年到2023年热带西太平洋的持续偏暖，和同期连续三年的拉尼娜现象、负相位印度洋偶极子，以及年代际太平洋涛动的位相都有中等程度相关。但一系列分离实验表明，这些远距离海温模态本身并不足以独立造出东南极偶极子，它们更多是通过“衬托”作用放大了暖池本身的相对增暖幅度。真正按下开关的，还是热带西太平洋那一块局地的海温异常。
这篇论文最重要的政策含义，藏在最后一段讨论里。研究者明确指出，2021年到2023年南极冰盖质量损失减缓，很可能只是一次周期性自然波动，它不代表南极洲进入了一个由全球变暖驱动的、持续变湿的新阶段。西南极冰盖受海洋过程驱动的底部融化和动力冰损失，并没有因为这场大雪而停止。托滕冰川、丹曼冰川这些东南极的“软肋”区域，自从二十世纪后期以来一直在被改造过的绕极深层水啃噬冰架底部，降雪补偿的是表面物质平衡，而海洋融化啃的是冰盖的地基，两件事发生在不同的部位，不能混为一谈。
未来这种遥相关会怎么演化，目前还没有定论。模型实验显示，当整个热带海表温度均匀升高0.5开尔文之后，局地暖池增温相对于周边的温度梯度会被削弱，激发罗斯贝波列的效率会下降，东南极的降水响应反而会变弱。但如果暖池增温的绝对幅度继续加大，响应又会重新变强。再加上全球变暖背景下大气持水能力增加、大气河流强度变化、风暴路径持续南移，这些背景变化会和周期性遥相关以什么样的方式叠加，现在的气候模型还没有给出一致答案。研究者因此强调，能不能在模型里准确刻画这个热带西太平洋到东南极的遥相关链条，直接关系到未来几十年南极水文变化和全球海平面上升预测的可信度。
人类面对气候数据时，特别容易被短期数字牵着情绪走。看到某一年冰盖损失减缓，就觉得危机是不是过去了；看到某一个季节降雪偏多，就脑补出一条“自我修复”的曲线。这次《自然》论文讲的故事，本质上是在提醒我们，地球系统里遥远地点之间存在着精密的信号传递链条。热带西太平洋几开尔文的海温波动，可以通过一列罗斯贝波，在半个地球之外的东南极制造出两年降雪异常，进而让整个南极冰盖的质量曲线在卫星图上出现一个漂亮的台阶。
但台阶不是趋势。这个台阶每十年左右就会出现一次，下次开关拨回去的时候，QW区域会重新回到少雪和质量损失的轨道上，而西南极被海洋融化掏空的过程，从来没有真正停下过。把自然波动当成长期解药，是气候叙事里最危险的一类误读。对做研究的人来说，这意味着不能用两三年的短期观测去外推百年尺度的海平面变化；对做决策的人来说，这意味着不能因为一份临时的“好数据”就放松对长期排放的约束。南极不会因为某一个冬天多下了几场雪，就原谅我们过去两百年烧过的煤。
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