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来源:中国气象科学研究院全球变化与极地研究所
南极是地球气候系统中最大的“冷源”,其广袤的冰盖调控着全球能量平衡与大气、海洋环流。在北极快速升温、海冰持续消融的消息频繁见诸媒体的背景下,南极大陆特别是东南极内陆依然保持着超乎预期的气候稳定性,长久以来被视为全球变暖的“最后防线”。
针对南极气候变化问题,中国气象科学研究院冰冻圈与极地气象研究团队(以下简称团队)的前期研究指出,在未来人为强迫持续驱动下,南极将出现大陆尺度的变暖放大,但该人为增温信号最早要到21世纪中叶才会从内部变率背景中显现(Zhang et al., 2025, 2026)。尽管整体增温信号滞后,过去数十年间,南极点及其周边部分区域已呈现出显著的增暖趋势(Wang et al., 2025)。然而,人类活动是否已经影响到南极内陆的气候变化,仍然是未知数。
近日,团队在Science Bulletin 上在线发表了题为"Human fingerprint on recent warming in high Antarctic interior"的研究成果。研究利用CRA40与MERRA2再分析资料,结合CMIP6检测与归因模式比较计划(DAMIP)的多模式模拟,首次在海拔2500米以上、南纬75°以南的南极高海拔内陆,检测到显著的人为增温信号。
南极高海拔内陆变暖检测归因及相关物理机制示意图
研究发现,1980至2020年间,南极高海拔内陆地区升温速率达0.41°C/十年,且趋势具有统计显著性。最优指纹归因分析表明,约71%的升温可归因于人类活动导致的外部强迫,其中温室气体排放是主导因素(贡献约0.49°C/十年),人为气溶胶起部分抵消作用(约-0.24°C/十年)。
机制上,南极升温受热力学与动力学过程的共同控制:温室气体增强向下长波辐射,驱动全南极热力学增温;南半球环状模正位相转变引发动力学冷却,在威尔克斯地至伊丽莎白公主地一带可抵消增温。然而,高海拔内陆背景温度极低,向外辐射冷却效率弱,近地面逆温层维持递减率正反馈,使增温放大;加之该区域几乎不受动力学冷却影响,热力学增温信号得以保留,并从内部变率噪声中凸显出来。
这一发现表明,人为增暖信号已出现在南极内陆,全球变暖的影响范围可能比此前认识更广。高海拔内陆是冰盖物质积累核心区,长期热力学变化可能重塑冰盖表层能量收支与雪层结构,进而影响冰盖稳定性。面对这一现实,尽快采取更有力的减排与适应行动,是唯一的理性选择。
中国气象科学研究院副研究员王赛为论文第一作者;中国气象科学研究院研究员丁明虎,中国科学院外籍院士、清华大学教授陈德亮,澳大利亚科学院院士、崂山国家实验室教授蔡文炬和复旦大学教授效存德为共同通讯作者。合作者包括中国气象科学研究院博士研究生张梓桓、北京大学教授李熙晨、中山大学教授刘骥平、中国科学院大学教授窦挺峰和云南大学教授陈文。研究得到国家自然科学基金青年项目(A类)、面上项目、中国气象科学研究院科技发展基金及中国气象局气候变化专题项目联合资助。
文章信息:
Sai Wang, Minghu Ding*, Deliang Chen*, Wenju Cai*, Zihuan Zhang, Xichen Li, Jiping Liu, Tingfeng Dou, Wen Chen and Cunde Xiao* (2026). Human fingerprint on recent warming in high Antarctic interior. Science Bulletin, doi: https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.09.027
本文参考文献:
Zihuan Zhang, Sai Wang*, Deliang Chen, Tingfeng Dou, Cunde Xiao, Annette Rinke, Shoudong Zhao, Petra Heil, Wen Chen, Minghu Ding* (2026). Emergence of anthropogenic warming in Antarctica. Science Bulletin, doi: https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.06.036.
Sai Wang, Guancheng Li, Zihuan Zhang, Wenqian Zhang, Xin Wang, Deliang Chen, Wen Chen, Minghu Ding* (2025). Recent warming trends in Antarctica revealed by multiple reanalysis. Advances in Climate Change Research, 16(3), 447-459. https://doi.org/10.1016/j.accre.2025.03.003.
Zihuan Zhang, Sai Wang*, Deliang Chen, Xichen Li, Tingfeng Dou, Cunde Xiao, Wen Chen, Dahe Qin, Minghu Ding* (2025). Future Sea Surface Temperature as a Key Driver of Antarctic Warming. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL118958. https://doi.org/10.1029/2025GL118958.