劉聲遠(yuǎn) 劉安立

2013～2014年冬季，美國(guó)遭遇強(qiáng)大北極冷空氣，大部分地區(qū)出現(xiàn)罕見(jiàn)酷寒天氣，多地遭遇20年來(lái)創(chuàng)紀(jì)錄低溫，全美交通陷入嚴(yán)重混亂，高速公路封閉，航班延誤或取消，一些城市幾乎陷入癱瘓……不僅是美國(guó)，俄羅斯、蒙古、中國(guó)、日本等多國(guó)的一些地區(qū)也都陷入嚴(yán)寒之中。“前所未見(jiàn)”的寒潮似乎給人這樣的印象：地球并未像預(yù)期的那樣不斷變暖。一些人認(rèn)為找到了反擊“全球變暖”理論的證據(jù)：“我們經(jīng)歷了20年來(lái)最強(qiáng)的寒潮，誰(shuí)還會(huì)相信全球變暖？”“根本就沒(méi)有全球變暖，它就是個(gè)笑話?！本瓦B一些氣候?qū)W家最近也說(shuō)氣候變暖的速度減緩了。

近年來(lái)全球變暖真的變慢甚至停止了嗎？閱讀下面兩篇文章，或許有助于讀者思考這個(gè)問(wèn)題。

氣候變暖繼續(xù)

懷疑全球氣候變暖的人手中握有一個(gè)“證據(jù)”—— 根據(jù)氣候數(shù)據(jù)，1998～2012年的全球變暖幅度為每10年0.04℃，大大低于自1951年以來(lái)每10年0.11℃的變暖幅度。全球變暖的步伐似乎有所放緩。那么，近年來(lái)全球變暖真的變慢甚至停止了嗎？科學(xué)家指出，只要我們從地表溫度觀測(cè)結(jié)果中去掉已知的自然可變性的影響，就能看到穩(wěn)定的變暖趨勢(shì)。

科學(xué)家指出，有關(guān)全球變暖已經(jīng)停止的說(shuō)法并不新鮮，而且其中絕大多數(shù)是經(jīng)不起詳細(xì)檢查的。的確，從1998年到2012年的全球變暖幅度為每10年0.04℃，大大低于自1951年以來(lái)每10年的變暖幅度——0.11℃（請(qǐng)參見(jiàn)相關(guān)鏈接《全球變暖減速了多少？》）。但是，這并不一定意味著全球變暖停止，正如20世紀(jì)90年代以來(lái)的全球迅速變暖也不一定意味著變暖已經(jīng)加速。對(duì)此，科學(xué)家提出了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解釋：自然可變性。

所謂自然可變性，是指地球表面溫度自始至終都在上下浮動(dòng)，產(chǎn)生的原因是風(fēng)速和氣流的變化，以及諸如火山爆發(fā)之類的自然現(xiàn)象?？茖W(xué)家指出，正是由于自然可變性的存在，很容易模糊隱藏在這種變化背后的變暖趨勢(shì)。

當(dāng)然，只用自然可變性來(lái)解釋最近的全球變暖速度減緩，很難說(shuō)服那些懷疑全球變暖的人。為此，思考一下熱能而非溫度是有幫助的。

在過(guò)去100年中，地球變暖的原因是，溫室氣體的增多就像是給地球又裹上了一層毯子，導(dǎo)致從大氣層頂部流失的熱量減少。那地表溫度最近十多年沒(méi)有明顯上升的原因是什么呢？從熱量的角度看，可能有三個(gè)原因。

首先，太陽(yáng)的亮度一直都在變暗，這意味著到達(dá)地球表面的太陽(yáng)熱量也越來(lái)越少。太陽(yáng)的熱量輸出有一個(gè)潮起潮落的周期，大約為11年，而太陽(yáng)探測(cè)器等太空飛行器的測(cè)量結(jié)果表明，在本世紀(jì)的第一個(gè)10年，太陽(yáng)的熱能輸出降得特別低。

第二個(gè)原因或許是，比平時(shí)更多的熱量一直在從大氣層頂部逃逸。其中一個(gè)可能的因素是大氣層中硫浮質(zhì)增多，這些硫浮質(zhì)不會(huì)阻止太陽(yáng)光線進(jìn)入地球大氣層，但卻能把到達(dá)地球的太陽(yáng)熱能中的相當(dāng)一部分反射回太空。硫浮質(zhì)是由火山爆發(fā)（自然可變性的最大因素之一）、煤炭燃燒以及其他人類活動(dòng)產(chǎn)生的?？梢钥隙ǖ氖?，大氣層中的硫浮質(zhì)含量在過(guò)去10年中明顯增加了，主要原因是大量的小規(guī)模火山爆發(fā)。

第三個(gè)原因可能是，雖然地球依然在持續(xù)地得到熱量，但其中大部分熱量都集中在了別處而非低層大氣，而科學(xué)研究一直聚焦的卻是低層大氣。“窩藏”熱量最明顯的“元兇”就是海洋。地球表面被水覆蓋的面積超過(guò)70%，而水有著巨大的吸熱能力：讓一定體積的水升溫1℃所需的能量，是讓相同體積的空氣升溫1℃所需能量的大約3000倍。

科學(xué)家在2014年2月表示，最強(qiáng)勁的信風(fēng)把來(lái)自全球變暖的熱量趕進(jìn)海洋里，導(dǎo)致全球變暖暫緩?？茖W(xué)家解釋說(shuō)，信風(fēng)的劇烈加速大大促進(jìn)了太平洋水循環(huán)，導(dǎo)致更多熱量從大氣層轉(zhuǎn)移到海面下并非很深的地方，與此同時(shí)，大量較冷的海水被帶至海面—— 這就是過(guò)去13年來(lái)全球變暖暫緩的主要原因。

觀測(cè)結(jié)果表明，自1971年以來(lái)地球所得熱能中多達(dá)94%最終都進(jìn)入了海洋，另外4%被陸地和冰吸收。因此，1971年以來(lái)地球表面的所有升溫都只是由于其中2%的熱量。如果只比通常多一點(diǎn)的熱量進(jìn)入海洋，由于水的巨大吸熱能力，這些熱量對(duì)海洋溫度只會(huì)有很小的影響，但對(duì)大氣層溫度的影響卻堪稱很大。多項(xiàng)研究暗示，最近海洋的確吸收了多于平常的熱量。

熱量持續(xù)在海洋與大氣層之間上下循環(huán)，這便是自然可變性的主要原因。在廣闊太平洋上發(fā)生的事件影響最大。在一次被稱作“厄爾尼諾”的現(xiàn)象期間，當(dāng)東風(fēng)讓溫暖海水蔓延到熱帶太平洋海域的大部分頂層時(shí)，如此多的熱量會(huì)進(jìn)入空氣中，導(dǎo)致整個(gè)地球表面變暖。1998年的一次特別強(qiáng)烈的“厄爾尼諾現(xiàn)象”，正是這一年特別熱的原因。而在一次被稱作““拉尼娜現(xiàn)象””的相反事件中，當(dāng)西風(fēng)讓上涌的低溫海水蔓延到整個(gè)洋面時(shí)，熱帶太平洋吸收大量的熱量，地球表面因此降溫。最近出現(xiàn)了多次持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的“拉尼娜現(xiàn)象”，而過(guò)去至少15年中卻沒(méi)有出現(xiàn)哪怕一次主要的“厄爾尼諾現(xiàn)象”。2013年公布的一個(gè)氣候模型顯示，僅僅這一點(diǎn)就可能解釋全球變暖的減緩。

不過(guò)，并非所有科學(xué)家都認(rèn)可上述看法。主流的觀點(diǎn)是，全球變暖減緩原因的大約一半是海洋，另一半是太陽(yáng)和火山浮質(zhì)。一些科學(xué)家指出，來(lái)自一部分國(guó)家的浮質(zhì)排放量飆升，有可能促進(jìn)了變暖減慢（需要指出的是，這種理論也缺乏明顯證據(jù)支持）。

盡管科學(xué)界對(duì)于全球變暖減緩的原因尚無(wú)確切定論，但全球變暖的大趨勢(shì)是不容懷疑的。測(cè)量顯示，海平面上升速度空前快，達(dá)到了年均3毫米左右，其中至少1毫米是由于升溫引起的海水膨脹，這顯示海洋正在獲得熱量。其余則源自陸地冰川的融化。

由此可見(jiàn)，如果按照大多數(shù)科學(xué)家的做法，以大氣、海洋和陸地的總熱量來(lái)定義全球變暖，那么全球變暖的步伐就并沒(méi)有變慢。隨著海冰繼續(xù)融化，海洋繼續(xù)吸熱，海平面繼續(xù)上升，全球變暖實(shí)際上很可能仍在加速。

地表升溫沒(méi)有過(guò)去那么快，是否意味著變暖情況沒(méi)有預(yù)想的那么糟糕？從某種程度說(shuō)也許是這樣——來(lái)自太陽(yáng)的熱量減少，或者更多熱量被浮質(zhì)反射到太空，這些熱量一去不復(fù)返。但對(duì)于海洋吸熱而言，情況就沒(méi)那么簡(jiǎn)單了——進(jìn)入海洋的熱量中的大部分將留在海洋里，這些熱量不會(huì)讓大氣層升溫（這是好事），但它們會(huì)通過(guò)熱膨脹促使海平面上升（這不是好事），這意味著未來(lái)海洋吸熱量會(huì)減少（這是壞事）。而現(xiàn)在進(jìn)入海洋的一部分熱量將來(lái)會(huì)重回大氣層，這將導(dǎo)致地面迅速升溫（這是很壞的事）。它們?yōu)槭裁磿?huì)回歸大氣層呢？就是通過(guò)下一次“厄爾尼諾現(xiàn)象”。

一個(gè)大問(wèn)題是：從太陽(yáng)熱量輸出到“厄爾尼諾現(xiàn)象”，引起自然可變性的大多數(shù)因素都難以可靠地預(yù)測(cè)。那么，下一次“厄爾尼諾現(xiàn)象”將出現(xiàn)在何時(shí)呢？

有科學(xué)家認(rèn)為，海洋條件中的一個(gè)被稱為“太平洋十年際振蕩”的長(zhǎng)期性變化，正在扮演一個(gè)主要角色。由于風(fēng)向的改變，這種震蕩每20到30年就逆轉(zhuǎn)一次。如果過(guò)去的行為可作為預(yù)測(cè)依據(jù)，那么它將在未來(lái)5到10年后轉(zhuǎn)換方向，屆時(shí)全球變暖步伐變慢就會(huì)結(jié)束。還有科學(xué)家認(rèn)為，海洋增加吸熱或許緣于我們改變地球的方式，例如海洋上空的風(fēng)速加快。從理論上說(shuō)，更快速的風(fēng)可能驅(qū)動(dòng)更強(qiáng)的垂直氣流，從而把更多熱量推到深海。如果這樣，全球變暖減緩就可能再持續(xù)幾年甚至幾十年。

在過(guò)去10年中，全球變暖速度不如之前那么快，這是好消息?？墒?，從美國(guó)科羅拉多空前的降雨量到澳大利亞近期頻繁的熱浪和森林大火，再到臺(tái)風(fēng)“海燕”，我們卻不斷看見(jiàn)可怕的極端天氣。自始至終，熱量一直在傾注到海洋里。所有證據(jù)都暗示，全球變暖很快就會(huì)重新加速，而這次帶來(lái)的報(bào)復(fù)會(huì)更加猛烈。2014年1月，美國(guó)宇航局科學(xué)家指出，根據(jù)預(yù)測(cè)，2014年夏天可能會(huì)出現(xiàn)“厄爾尼諾現(xiàn)象”，2014年因此可能成為很炎熱的一年。

全球變暖，天咋還這么冷？

2013～2014年冬季，全球一些地方讓人感到異乎尋常的冷。既然科學(xué)家堅(jiān)信全球一直都在變暖，又怎么會(huì)出現(xiàn)大降溫呢？科學(xué)家最近對(duì)此解釋說(shuō)，所謂的大降溫其實(shí)并未超過(guò)底線，不管有沒(méi)有人為原因的氣候變暖，地球氣候變化也一樣會(huì)有降溫升溫幅度較大的模式，這取決于地球上起作用的自然可變力量。地面氣溫每年都會(huì)變化：20世紀(jì)90年代初，菲律賓皮納圖博火山爆發(fā)，把大量硫酸鹽噴進(jìn)大氣層中，其反射陽(yáng)光的作用連續(xù)多年抵消了大部分人為變暖效應(yīng)；1998年，厄爾尼諾現(xiàn)象合并人為效應(yīng)，讓地球人感覺(jué)到了多年未見(jiàn)的酷熱?？茖W(xué)家指出，全球變暖并非意味著每年氣候都比上年熱，也不意味著下雪的日子會(huì)消失，但它的確意味著全球降溫趨勢(shì)不再，每個(gè)10年都比上一個(gè)10年的全球平均氣溫高。如果不有效控制溫室氣體的排放，全球變暖的趨勢(shì)就會(huì)持續(xù)下去。

全球變暖減速了多少？

現(xiàn)在，地球表面的平均溫度比1951年升高了超過(guò)0.5℃。在此期間，全球變暖的步伐快慢差別很大：變暖加速是在20世紀(jì)80年代，在20世紀(jì)90年代加速最快，達(dá)到每10年0.28℃，但在21世紀(jì)（至今），全球變暖的加速降至每10年0.09℃，不如之前那么快了。如果以最熱的1998年為起點(diǎn)，變暖減速看來(lái)更明顯——從1998年到2012年，每10年全球變暖才0.04℃。照此速度計(jì)算，到2100年，地球表面溫度將只會(huì)比1950年升高1℃，比“危險(xiǎn)值”——2℃低得多。

以上這些估計(jì)值是英國(guó)漢德利中心基于全球地表溫度記錄推測(cè)的。然而，這一紀(jì)錄并未包括地球上變暖速度最快的地區(qū)——北極，因?yàn)樵谀抢镞M(jìn)行的觀測(cè)太少。根據(jù)美國(guó)宇航局基于距離北極最近的氣象站所做觀測(cè)記錄而進(jìn)行的推測(cè)，從1998年到2012年，北極每10年升溫0.07℃。根據(jù)2013年11月公布的一項(xiàng)資料，基于人造衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)而進(jìn)行的推定是，從1998年到2012年，北極每10年的升溫幅度是0.12℃。如果后一項(xiàng)推測(cè)是正確的，那么變暖減緩的程度就很輕微，只是從20世紀(jì)90年代的每10年0.18℃降到了21世紀(jì)的每10年0.16℃。照此計(jì)算，到2100年的升溫幅度將超過(guò)2℃的危險(xiǎn)線。

當(dāng)然，根據(jù)人造衛(wèi)星探測(cè)數(shù)據(jù)所得的推測(cè)值也不可能作為定論。人造衛(wèi)星是在距離地面很遠(yuǎn)的軌道中測(cè)量溫度的，由此推測(cè)地面溫度難度很大。但不管實(shí)際情況究竟怎樣，科學(xué)家都有足夠理由相信，全球變暖不僅會(huì)繼續(xù)，而且肯定會(huì)在下一個(gè)100年中加速變暖。

為南極量“體溫”

懷疑全球氣候變暖的人的手中還握有另一個(gè)“證據(jù)”—— 2007年，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)在一份報(bào)告中下結(jié)論說(shuō)：南極洲是唯一未探察到人類所致溫度變化的大陸。那么，南極真的能對(duì)全球變暖免疫嗎？在過(guò)去6年中，科學(xué)家已經(jīng)找到了一些聰明的辦法來(lái)測(cè)量南極洲的溫度，從而拼湊出它的復(fù)雜氣候歷史。

南極洲是一個(gè)極端之地：它是地球上最干燥、最多風(fēng)和最寒冷的地方。覆蓋南極洲的冰原平均厚度達(dá)2000米，覆蓋面積近1400萬(wàn)平方千米。南極洲又是如此遙遠(yuǎn)和如此與世隔絕。所以，直到2007年甚至更近，科學(xué)家都一直以為南極洲未受全球變暖影響。

這一年，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)在其《第四份分析報(bào)告》中下結(jié)論：南極洲是唯一未探察到人類所致溫度變化的大陸。這份報(bào)告還說(shuō)，與北極不同的是，南極冰并未經(jīng)歷驚人的廣泛融化。一些數(shù)據(jù)甚至暗示，南極大陸正在溫和地降溫。懷疑全球氣候變暖的人立即抓住這份報(bào)告作為證據(jù)。然而，事實(shí)是，科學(xué)家當(dāng)時(shí)對(duì)南極洲過(guò)去氣候的了解并不多。長(zhǎng)期性的地面溫度記錄幾乎不存在，科學(xué)家手頭有的記錄只能回溯到20世紀(jì)40到50年代。采集這方面數(shù)據(jù)的大多數(shù)長(zhǎng)期性研究站都位于海岸周邊，只有少數(shù)點(diǎn)綴于廣大的南極洲內(nèi)部，這樣采集到的數(shù)據(jù)顯然有失合理。

然而，過(guò)去6年來(lái)，科學(xué)家已經(jīng)找到了一些聰明的辦法來(lái)測(cè)量南極洲的溫度，從而拼湊出它的復(fù)雜氣候歷史。這方面的工作告訴我們，不管是自然還是人為導(dǎo)致，南極洲的氣候改變都清楚地表明：南極大陸并非像我們一度認(rèn)為的那樣孤立，事實(shí)上，南極洲的一些地方是地球上變暖最快的地方。這些變暖趨勢(shì)如果持續(xù)下去，南極洲會(huì)發(fā)生什么對(duì)于世界其余部分將有著十分重要的意義。南極冰原儲(chǔ)藏著地球上大約70%的淡水，如果它全部融化并且排入海洋，那么全球海面將上升超過(guò)60米，足以淹沒(méi)紐約市、倫敦、哥本哈根、曼谷、佛羅里達(dá)的全部、荷蘭的大部分、孟加拉國(guó)以及其他許多的海岸和島嶼地區(qū)。幸運(yùn)的是，科學(xué)家并未預(yù)測(cè)近期就會(huì)出現(xiàn)大面積的冰原消失。

著眼于未來(lái)，我們需要知道到底有多少冰會(huì)融化以及海平面上升的速度有多快。而要想對(duì)這些問(wèn)題做出相對(duì)準(zhǔn)確的估計(jì)，南極洲是最大的未知數(shù)。

南極洲和北極之間的地理差異，有助于解釋為什么容易在北極觀察到氣候改變的跡象。北極天然比南極洲溫暖，例如格陵蘭就位于比南極洲低的緯度，所以格陵蘭融冰所需的暖化程度也要低一些。因此，上升的北極溫度已經(jīng)引起驚人的變化。2012年夏季，格陵蘭97%的冰原都經(jīng)歷了某種程度的表面融化。

另一個(gè)不同在于，南極洲是被海洋包圍的一大片陸地，而北極是被陸地包圍的海洋。北極融冰的大部分是海冰，或者說(shuō)冰凍的海水。當(dāng)海冰融化時(shí)，海面不會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)楸揪驮诤＠?，其融化不?huì)改變海洋的體積。然而，消失的海冰卻一定會(huì)造成更多的變暖。隨著白色的冰變薄而顯露出下面暗色的海洋，北極會(huì)吸收更多的太陽(yáng)輻射，從而導(dǎo)致更嚴(yán)重的暖化，最終造成更多的冰融化。

北極研究起來(lái)也相對(duì)簡(jiǎn)單。與前往南極洲相比，前往北極易如反掌。另外，北極有人居住，難怪科學(xué)家對(duì)北極氣候的觀測(cè)歷史長(zhǎng)得多，其中包括從居住于此地?cái)?shù)千年的當(dāng)?shù)厝四抢锏玫降男畔?。相?duì)于北極科學(xué)研究而言，南極洲科研至少落后10年。不過(guò)，致力于研究南極洲的科學(xué)家已開(kāi)始迎頭趕上。

面積幾乎是澳大利亞兩倍的南極洲被分成三個(gè)地區(qū)：東部、西部和南極半島。南極洲東部面積占整個(gè)南極大陸的2/3，它還與印度洋和大西洋接壤。由于海拔高于南極洲的其余部分，這片區(qū)域就像是一座巨型平頂山?？茖W(xué)家迄今為止還未在這里發(fā)現(xiàn)明顯的變暖。南極洲東部的陡峭海岸線阻擋了來(lái)自北方的暖空氣，而環(huán)繞南極大陸吹的西風(fēng)看來(lái)也在阻止暖氣滲透進(jìn)南極洲東部。

被南極洲橫貫山脈與南極洲東部分隔開(kāi)的南極洲西部緊靠太平洋，該地區(qū)大部分位于海平面以下。在南極洲觀測(cè)到的變暖就發(fā)生在這里以及多山的南極半島。

南極半島是南極洲的最北部分，從南極洲西部伸出，就像一條尾巴指向南美洲。南極半島是有關(guān)變暖可能已到達(dá)南極洲的最早線索的發(fā)現(xiàn)地。在2002年的35天里，面積比美國(guó)羅德島州還大的一塊浮冰從海岸脫離，碎裂成無(wú)數(shù)冰山。人造衛(wèi)星跟蹤拍攝的圖像表明，拉森B冰架的這次斷裂是30年來(lái)南極洲最大的冰塌?？茖W(xué)家認(rèn)為這次冰塌的原因是表面冰的融化，冰塌導(dǎo)致一大塊冰原或冰川漂到了海上。表面冰的融化所形成的一灘灘水很可能穿透了冰中的裂縫，激發(fā)了更多冰融，水的重量激化了冰架斷裂。

來(lái)自南極半島其他地方的數(shù)據(jù)支持了科學(xué)家們的結(jié)論。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，南極半島一些地方的平均溫度上升幾乎達(dá)3℃?？墒?，許多科學(xué)家仍然堅(jiān)持認(rèn)為這片地區(qū)是一個(gè)例外（的確，從地圖上看，人們很容易認(rèn)為南極洲東部和西部是連成一體的，而南極半島則孤身在外）。

2009年，有科學(xué)家報(bào)告說(shuō)，自1957年以來(lái)，南極洲總體每10年升溫大約0.12℃。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，人造衛(wèi)星一直在凝視南極，遙測(cè)整個(gè)南極洲的溫度。但是，科學(xué)家缺乏之前的衛(wèi)星遙測(cè)數(shù)據(jù)，于是，這些科學(xué)家找到了一種方法來(lái)彌補(bǔ)長(zhǎng)期觀測(cè)記錄的匱乏。他們通過(guò)比較衛(wèi)星遙測(cè)數(shù)據(jù)和由數(shù)十個(gè)氣象站采集的同時(shí)期地面測(cè)量數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)了一個(gè)數(shù)學(xué)模型，然后運(yùn)用這個(gè)模型，以及來(lái)自20世紀(jì)50年代以來(lái)的地面觀測(cè)數(shù)據(jù)，推斷出同時(shí)期人造衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)。結(jié)果令人驚訝：南極洲西部和南極半島一起在變暖——自20世紀(jì)50年代晚期以來(lái)，每10年的升溫幅度達(dá)0.17℃。運(yùn)用其他方法進(jìn)行的研究也支持這個(gè)結(jié)果，盡管不同方法得出的升溫水平有所差別。

最近，又有科學(xué)家利用彼爾德氣象站在過(guò)去50年里用不同方法采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果得出：南極洲西部升溫幅度幾乎是上述結(jié)果的三倍。彼爾德氣象站位于南極冰原頂部附近一個(gè)平坦的暴露區(qū)域，這里的天氣能夠代表南極洲西部一大片區(qū)域的天氣。科學(xué)家最終估算出：從1958年到2010年，南極洲西部每10年的升溫幅度達(dá)0.47℃。這意味著，不管是南極洲西部還是南極半島，都是地球上變暖最快的地方（同一時(shí)期，全球每10年的平均升溫幅度才只有0.13℃）。

南極洲西部變暖在夏季影響最大，因?yàn)槿绻兣掷m(xù)，夏季氣溫有可能升至結(jié)冰點(diǎn)以上，屆時(shí)南極洲西部將加速融化，從而對(duì)冰原帶來(lái)威脅。

由于只有五六十年的數(shù)據(jù)，科學(xué)家還無(wú)法確定目前的溫度變化趨勢(shì)究竟是人類活動(dòng)的結(jié)果還是自然氣候模式的結(jié)果。為了澄清這種局面，極地科學(xué)家已經(jīng)找到辦法來(lái)回溯從前——尋找鎖閉在南極洲冰中的線索。隨著一層又一層的雪隨著時(shí)間而壓縮變成冰，冰原不斷生長(zhǎng)。冰層的化學(xué)成分以及鎖閉在冰層中的氣泡，記錄著它們形成時(shí)期的氣候信息。因此，科學(xué)家的辦法是：從冰原中鉆取長(zhǎng)長(zhǎng)的冰柱（也稱冰芯），分析成千上萬(wàn)年來(lái)溫度的變化情況。

2008年，科學(xué)家從南極半島西北端之外的詹姆斯·羅斯島鉆出了一根冰芯。這根364米長(zhǎng)的冰柱記錄著從50000年前開(kāi)始的氣候歷史?？茖W(xué)家在2012年9月報(bào)告說(shuō)，從這根冰芯可以看出，在9200年前～2500年前的一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，南極洲的溫度和今天一樣高。然而，升溫速度從20世紀(jì)起開(kāi)始增加。在過(guò)去100年中，南極半島的平均溫度飆升近1.6℃；在過(guò)去50年中，這一速度上升到每100年2.6℃。這些都是南極半島已知最快的升溫幅度。如果繼續(xù)以這種步伐變暖，溫度將超過(guò)結(jié)束于2500年前的上一個(gè)最暖化期。

在一項(xiàng)相關(guān)研究中，科學(xué)家考慮了變暖的影響。通過(guò)分析融冰層（融化后又重新凍結(jié)的冰層）在夏季的融化趨勢(shì)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)南極半島現(xiàn)在的融化速度之快是至少過(guò)去1000年都無(wú)以倫比的。在溫度上升的同時(shí)，過(guò)去50年來(lái)的融冰速度加速尤其快?？茖W(xué)家還在南極洲西部提取了冰芯。與在南極半島上一樣，現(xiàn)在的南極洲西部溫度與過(guò)去2000多年來(lái)相比也異常高。不過(guò)，正如在詹姆斯·羅斯島提取的冰芯所反映的情況一樣，目前的溫度尚未超過(guò)自然變化范圍的上限。

一些科學(xué)家指出，南極洲溫度還未超過(guò)自然變動(dòng)范圍上限這個(gè)事實(shí)意味著，要想斷言這些改變是不是由人類活動(dòng)驅(qū)動(dòng)的，還為時(shí)尚早。另一些科學(xué)家則不這么看。他們指出，由于全球溫度同時(shí)被推升至甚至超過(guò)了自然變動(dòng)范圍，因此南極洲也不可能幸免于人類活動(dòng)所帶來(lái)的氣候變化影響。但是，這并非意味著人類活動(dòng)是強(qiáng)迫塑造南極洲氣候的唯一或者最大的動(dòng)因。真正重要的問(wèn)題是：人類活動(dòng)究竟造成了什么影響？與其他因素相比，人類這個(gè)推手的力量到底有多大？目前，科學(xué)家正在快馬加鞭地研究這些疑問(wèn)。

在過(guò)去幾年中，科學(xué)家已經(jīng)辨識(shí)了南極洲變暖的多個(gè)動(dòng)因。其中，最驚人的影響因子是熱帶。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析和氣候模擬，科學(xué)家把南極洲西部的升溫與太平洋中部熱帶地區(qū)相對(duì)于附近海洋區(qū)域的異常暖化聯(lián)系了起來(lái)。當(dāng)海面受熱，暖空氣上升，上空的大氣活動(dòng)就增加。這種大氣的改變會(huì)嚴(yán)重影響循環(huán)模式，導(dǎo)致更多熱量被運(yùn)輸至南極洲西部附近的南太平洋。這意味著南極洲西部的命運(yùn)取決于熱帶太平洋怎樣應(yīng)對(duì)全球變暖。不幸的是，海洋氣候的未來(lái)與南極洲的未來(lái)同樣模糊不清。隨著全球溫度繼續(xù)攀升，太平洋中部熱帶可能會(huì)、也可能不會(huì)保持相對(duì)于其他熱帶地區(qū)的變暖，這種不確定性意味著全球性改變的不確定性。不過(guò)，科學(xué)家傾向于認(rèn)為南極洲西部變暖的趨勢(shì)未來(lái)仍將持續(xù)。

如果上述預(yù)測(cè)無(wú)誤，那么南極半島部分地區(qū)也將繼續(xù)暖化。南極半島西側(cè)面朝太平洋，那里的冬季、秋季和春季的溫度看來(lái)也由熱帶太平洋的變化所主宰。然而，南極半島東面的夏季升溫可能是另一個(gè)“猛獸”。強(qiáng)勁的西風(fēng)看來(lái)會(huì)把暖空氣推至南極半島東面。隨著暖空氣下沉，它會(huì)加熱地面，這一過(guò)程很可能正是導(dǎo)致拉森B冰架災(zāi)難性坍塌的原因。

科學(xué)家已經(jīng)確定，夏季的強(qiáng)勁西風(fēng)現(xiàn)象與人類活動(dòng)有關(guān)。南極洲上空臭氧層的季節(jié)性消耗，以及在較小程度上溫室氣體的流入，都降低了南極上空相對(duì)于中緯度地區(qū)的大氣壓，而這加大了西風(fēng)的風(fēng)力，讓它們遷移到更遠(yuǎn)的南方直到南極。隨著全球?qū)ζ茐某粞鯇拥暮确鸁N排放的限制，科學(xué)家期望臭氧層將在21世紀(jì)得到恢復(fù)。這種恢復(fù)可能弱化風(fēng)力，阻止南極半島的暖化，但前提是溫室氣體的增加能彌補(bǔ)臭氧洞的消失。這兩個(gè)因素到底誰(shuí)最后會(huì)占上風(fēng)，決定著南極洲的未來(lái)。

這種不確定性也延伸到了南極洲東部，西風(fēng)在那里有著截然不同的影響。這里的西風(fēng)充當(dāng)著屏障來(lái)阻擋暖空氣。但在過(guò)去10年內(nèi)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)南極洲東部溫度與環(huán)繞南極大陸的風(fēng)之間有一種意料之外的關(guān)系。在2000年以前，當(dāng)南極洲東部上空大氣壓相對(duì)于中緯度較低、西風(fēng)被加強(qiáng)時(shí)，溫度保持較低。而在21世紀(jì)頭一個(gè)10年中的大多數(shù)時(shí)間，盡管西風(fēng)強(qiáng)勁，南極洲東部夏秋季節(jié)卻在升溫?？茖W(xué)家懷疑是某種類型的自然氣候動(dòng)因在導(dǎo)致這種逆轉(zhuǎn)。對(duì)未來(lái)的更好的預(yù)測(cè)，將依賴于查明這種動(dòng)因的來(lái)源以及它怎樣與人類活動(dòng)互動(dòng)以影響該地區(qū)的溫度。

極地科學(xué)家擔(dān)憂，如果變暖趨勢(shì)在南極洲西部和南極半島持續(xù)下去，南極大陸很可能會(huì)有更多的冰像拉森B冰架一樣分裂。環(huán)繞南極大陸的冰架像大壩一樣保持著南極洲冰原的位置，一旦它們破裂，來(lái)自南極大陸內(nèi)部的冰川就可能涌入海洋，抬高海平面。

冰架頂部的融化還不是唯一令人擔(dān)心的問(wèn)題。據(jù)估計(jì)，在過(guò)去幾十年內(nèi)，南極洲周圍海洋的暖化速度是全球平均數(shù)的兩倍。因此，科學(xué)家擔(dān)憂更暖的海水會(huì)從下面融化冰架?？茖W(xué)家在2013年6月報(bào)告說(shuō)，這種現(xiàn)象的確正在發(fā)生：從2003年到2008年，南極洲冰架損失中超過(guò)一半是由海洋變暖造成的。其中最多的融化發(fā)生于南極洲西部和南極半島，但南極洲東部也有發(fā)生。

科學(xué)家還擔(dān)憂氣候改變會(huì)干擾海洋存儲(chǔ)二氧化碳的能力。南極洲周圍的海洋浸透著全球海洋中由人類活動(dòng)帶來(lái)的碳中的大約40%，其中大部分被運(yùn)輸?shù)缴詈?，并能在那里保持靜止幾百年。2013年初，科學(xué)家記錄到環(huán)繞南極大陸的強(qiáng)風(fēng)造成南部海洋一些地區(qū)的深層水上升到海面的速度加快，這引起了科學(xué)家對(duì)被隔絕的碳獲得釋放的擔(dān)憂?？茖W(xué)家的另一個(gè)擔(dān)憂是，強(qiáng)風(fēng)會(huì)破壞南極洲的洋流，這些洋流會(huì)把熱量循環(huán)至世界其余部分。

雖然科學(xué)家尚未能提供南極洲氣候預(yù)測(cè)的細(xì)節(jié)，但科學(xué)家們的這些工作的確揭示了這塊遙遠(yuǎn)大陸并非像我們?cè)?jīng)以為的那樣與世隔絕，而是和世界每個(gè)角落都息息相關(guān)。