过去四十年，观测到的北极海冰范围（sea-ice extent,SIE）大幅下降。SIE自1979年9月以来几乎减少了一半，据估计，同期的海冰量减少了8000立方公里。在另一极，南极SIE在1979—2015年间以每十年2%的微弱但显著的速度增长，然而自1979年开始进行卫星观测以来，2017年和2018年创造了南极最低SIE的新纪录。预计到21世纪末，北极和南极的海冰覆盖量将大幅下降。在高排放情景下，模型预测到21世纪中叶北极将出现第一个无冰的夏季，到2100年，南极洲将失去其一半的海冰覆盖。
对应北极海冰损失的高纬度响应已经基本确立，主要包括极地大气的强烈变暖和增湿，这些现象在地表附近尤其显著。对北极海冰损失的模拟工作表明，可能的影响还包括对流层急流的弱化和向赤道方向的迁移，以及大西洋径向翻转流的减速。当海冰扰动在仅包括大气过程的模型中施加时，其影响仅限于中纬度和高纬度，然而，在存在海洋动力过程时，海冰损失可以产生延伸到热带地区的全球影响。相较于北极，有关未来南极海冰损失带来的影响的研究才刚刚开始。此前，只有四项研究对此有所涉及，其中三项基于单纯的大气模型，另外一项基于CMIP5的结果。然而，由于这些研究缺乏对海洋动力过程的探讨，这些模型研究可能不能给出充分的全球响应结果。
Mark R England等人用一个包括海洋动力过程的充分耦合的全球气候模型CESM-WACCM来回答热带地区对南极海冰消失的响应这一问题，并将其与对北极海冰损失的响应进行比较。结果显示，与北极海冰的消失类似，南极海冰消失导致赤道太平洋东部变暖加剧以及赤道辐合带赤道向风力的增强；南极海冰损失导致一个微型全球变暖信号，与北极海冰损失造成的信号相当；海洋动力过程是捕捉热带对海冰损失反应的关键。简而言之，他们发现，未来的南极海冰损失将对热带地区产生深远的影响。在RCP8.5（Representative Concentration Pathway 8.5）的高排放情景下，北极和南极海冰综合损失的影响将占到未来热带变暖和降水变化的20-30%。
摘自：全球海洋科技发展动态2020年第六期 马德静 编译
