西南极冰盖融化对大西洋洋流稳定性的影响

气候 change带来的威胁可能因地球系统中的“临界点要素”而加剧——这些要素一旦越过临界阈值，可能引发气候系统部分的突然且不可逆变化。大西洋经向翻转环流（AMOC）就是其中之一，它是一个在大西洋中输送热量、盐分和营养物质的大型洋流系统，主要依靠北大西洋高密度水体的下沉来维持。同时，格陵兰冰盖（GIS）和西南极冰盖（WAIS）也被视为临界点要素，在当前变暖水平下就面临不可逆崩溃的风险。

以往研究较多关注格陵兰冰盖融水对AMOC稳定性的破坏作用，但西南极冰盖融化（WAIS tipping）对AMOC的影响尚不明确。为填补这一空白，研究团队利用中等复杂程度的地球系统模型CLIMBER-X，模拟了不同情景下格陵兰冰盖和西南极冰盖融化产生的融水通量对AMOC的影响。

实验首先分别研究了格陵兰冰盖和西南极冰盖单独融化的情况：仅格陵兰冰盖融化（持续1000-3900年）会导致AMOC崩溃，这是由于融水使北大西洋表层水变淡、密度降低，抑制了深层对流，进而触发盐平流正反馈；仅西南极冰盖融化（持续超过500年）则会导致AMOC持续减弱，初期因南极绕极流深层对流减弱（双极海洋跷跷板效应）有短暂增强，但长期来看，融水向北输送会抑制北大西洋深层水形成。

当同时考虑两者融水时，研究发现西南极冰盖融水对AMOC的抵抗力（resilience）影响复杂：若在AMOC崩溃后才开始西南极冰盖融化，可能加速或延迟AMOC恢复；若在AMOC活跃期就开始融化，可能加速其减弱或延迟崩溃。更重要的是，在特定条件下（西南极冰盖快速融化，持续时间不超过1100年，且融水峰值比格陵兰冰盖早约1000年），西南极冰盖融水可完全阻止AMOC崩溃。这一稳定化机制与大西洋南北密度梯度变化和深层对流区域转移有关：融水先加速AMOC减弱，使高纬度对流崩溃，AMOC进入较弱但更稳定的状态，格陵兰冰盖融水积累对低纬度对流区影响有限，最终AMOC逐渐恢复。

该研究证实了此前概念模型的推测，即西南极冰盖融水可能通过复杂的相互作用调节AMOC稳定性。在高温室气体排放情景下，这种冰盖-洋流相互作用具有重要现实意义，为理解气候系统临界点连锁反应提供了新视角。