在地球气候的所有变化中，长期以来，南极洲周围多风暴的南大洋中的海冰是一个奇怪的例外。尽管全球气温上升，但从20世纪70年代末到2015年，冬季海冰的最大覆盖面积保持稳定，甚至略有增加。
这种情况在2016年开始改变。数年的下降导致2023年的气温创历史新低，比卫星记录的平均值低5个标准差以上。海冰面积比卫星记录的平均值低220万平方公里，损失面积几乎是华盛顿州面积的12倍。最近一次冬季峰值出现在2024年9月，非常接近前一年的历史低点。
华盛顿大学（University of Washington）的研究人员表示，南极海冰覆盖的历史最低记录可以用温暖的南大洋条件和几个月前环绕南极洲的风的模式来解释，这使得南极海冰覆盖的预测可以提前六个月或更长时间产生。这可以支持区域和全球天气和气候模型。
这项开放获取的研究发表在《自然通讯：地球与环境》杂志上。
“自2015年以来，南极海冰总面积急剧减少，”华盛顿大学大气与气候科学博士生、首席作者扎克·埃斯皮诺萨说。“最先进的海冰预测方法通常难以在如此长的时间内做出可靠的预测。我们的研究表明，冬季南极海冰在6到9个月的提前期内具有显著的可预测性。”
作者使用全球气候模型来模拟海洋和空气温度，包括El Ni?o和La Ni?a这样的长期周期，如何影响南大洋的海冰。
结果表明，2023年El Ni?o的重要性没有之前想象的那么大。相反，区域风的拱形模式及其对海洋温度长达六个月的影响可以解释2023年冬季海冰创纪录低点的70%。这些风导致南大洋的海洋混合，将更深的温水拉到海面上，从而抑制海冰的增长。风还可以将海冰推向南极，以防止海冰边缘向北扩展，将热量从低纬度地区输送到两极，并产生海浪打破海冰。
对2024年的观测使用相同的方法，正确地预测了这将是南大洋海冰覆盖的又一个低点。
“有趣的是，尽管2023年和2024年的冬季海冰状况非常不寻常，但我们的研究结果表明，它们可以提前6个月预测，”共同作者、华盛顿大学大气与气候科学研究副教授爱德华·布兰查德-瑞格尔斯沃思说。
南极海冰很重要，因为它影响海洋和沿海生态系统以及南大洋海洋和大气之间的相互作用。它还通过反射南半球的阳光和影响冰盖和全球洋流来影响全球气候。
埃斯皮诺萨说：“南极海冰是全球变暖速度和南极大陆冰稳定性的主要控制因素。”“事实上，海冰起到了支撑冰架的作用，增加了冰架的稳定性，减缓了全球海平面上升的速度。这些冰对海洋和沿海生态系统也很重要。”
随着南半球夏季的到来，目前南极洲周围的海冰范围仍然稀少，接近一年中这个时候的历史最低点。
“到目前为止，我们成功地提前预测了这些主要的海冰损失事件，这表明我们对导致它们的机制的理解，”联合作者、华盛顿大学大气和气候科学教授塞西莉亚·比茨说。“我们的模型和方法可以预测未来的海冰损失事件。”
这项研究由美国国家科学基金会和美国能源部资助。
