我们都知道北极海冰正在快速融化，这意味着诸如北极熊等北极动物的栖息地正在减少，也意味着北极地区太阳光的反射面正在缩小，将会使地球吸收更多的热量。随着全球变暖的加剧，北极海冰将会持续减少。
本周发布的一项研究指出了另一个与海冰有关的严重问题。根据这项研究，融化的海冰很可能会破坏主要的海洋环流模式，甚至会影响欧洲的气候。
事实证明，格陵兰岛和冰岛海域的海冰在大西洋经向翻转环流中扮演了重要角色。这种环流就像一条输送带，将赤道温暖的海水运送到极地，通过极地冷却后再输送回热带地区，周而复始形成循环。另外，大西洋环流也是全球海洋环流中一个重要分支。
当温暖的海水到达北极时，就会形成一种海洋对流的过程---在水与空气间进行热量传递。当热量从海水中消退进入大气中，海水就会冷却下来。冷却后的水的密度比温水更大，因此冷水会沉到海底，随着“回流”的大西洋经向翻转环流流回热带。整个海水被带往北极---冷却---下沉---返回南方的过程，被称为翻转。
翻转的发生需要一些特殊的海洋条件，最重要的部分被称作“流涡”，或旋转循环洋流系统。这些旋转的洋流使得热传导更容易，并有助于冷水的下沉和向南移动。在这项研究中，研究人员将注意力集中在两个特定的流涡上，一个在格陵兰海一个在冰岛海。从历史上看，这两个流涡是大西洋翻转环流的主要组成部分。
当水和周围的空气温差很大即当水是热的而空气更冷时，热量传导效果是最好的。毫无疑问，空气接近冰的时候是很冷的。因此，“来自海洋的热量在接近冰层时消退最多，”这项研究的作者、多伦多大学物理学教授Kent Moore表示，这就表明了北极海冰的重要性。
几十年前，在这两个流涡附近仍有大量的海冰。这使得在北极区域能够发生最大规模的热量交换和洋流翻转，使得整个环流的循环过程更加高效。但在过去的30到40年间，由于气候变暖，北极海冰开始消融和向北缩小，这意味着与过去相比，海冰和环流之间的距离拉大，特别是在夏天。Moore还指出，目前北冰洋冬季海冰的范围也在缩小。
“这意味着流涡的冷却效果正在下降，”Moore说。事实上，根据欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts）的研究数据，研究人员估计，自1979年以来，北极地区的热传导减少了20%。
由于以往海洋数据不足，德国波茨坦大学的海洋物理学教授Stefan Rahmstorf认为，这项研究提供了可靠的数据，弥补了空白。他说，“我认为作者已经做了非常大的贡献，通过数据首先表明了北极地区热量传递的趋势，其次还看到了对海洋特别是对环流的影响。”
根据Rahmstorf的研究成果，科研人员认为减弱的热传递会破坏格陵兰海和冰岛海的翻转过程，并且为大西洋环流制造麻烦。而之前的研究显示热量传递已经开始减弱了。研究人员运用模型进行试验，力图找出究竟是什么造成了这样的结果。他们发现，热传递的减少意味着在该地区可能最终只有浅水域能够参与到对流与循环中，而深水区将被排除在外。这意味着北极地区水域密度将会被削弱，对于大西洋翻转环流而言，冷水是重要的组成部分，热量传递的降低势必会造成整个地区环流的削弱。
科学家们对于大西洋环流一直心存担忧，在最近几十年中大西洋环流似乎一直在逐渐减缓。波茨坦大学的Rahmstorf表示，“自上世纪80年代以来，海洋环流的削弱似乎与全球变暖存在着对应的关系，现有的研究数据已经证明了这个推测。”北极地区减弱的热传递可能并不是大西洋环流减缓的唯一原因。
由Rahmstorf领导的研究小组在2015年3月的一份报告中称，大西洋环流正在经历自1970年以来最为严重的削弱。对此作者认为有部分原因是格陵兰岛地区部分冰川融化造成的淡水涌入导致的。由于淡水的密度要小于海水，这使得淡水汇集在海水上层并进而削弱了洋流循环活动。
根据Rahmstorf的理论，造成大西洋环流削弱主要有两个因素：大量的淡水和该地区逐渐减弱的热传递。正是它们的相互作用造成了大西洋翻转环流的削弱。“我们指出格陵兰地区的海冰融水，但这并不意味着这是其中最为重要的原因，而是说这是一直以来都被人们所忽略的一个因素。”Rahmstorf谈到。
大西洋环流的削弱可能会造成一些意想不到的后果。如果当前这种缓慢削弱的情况持续，更少的温暖海水被输送往北方，那么传输到诸如西欧等地区的热量将会越来越少。根据Moore所言，这一现象的结果可能会导致欧洲在未来的严寒天气。在全球范围内，气候变暖的趋势将会持续，因此由洋流所造成的严寒效果可能与全球变暖相抵消，欧洲地区也可能会继续变暖，但变暖速度会低于全球其他地区。
大西洋环流的削弱还可能造成其他后果，鉴于墨西哥暖流的存在，其所靠近的北美地区西部海域将会比欧洲东部水域更为温暖。如果当前洋流持续削弱，西侧海域的温度将会持续上升并且造成密度下降，会占据更大的空间。这个过程可能会造成美国东海岸海平面的上升。
Moore还提醒到，目前我们只能根据历史数据和数据模型进行推断。接下来研究人员将对大西洋环流进行实时监测，他和他的同事们在未来几年都会进行相关研究。
与此同时，Moore 和Rahmstorf 强调对于造成全球气候变暖主要原因的碳排放问题，依然需要进行全球减排。控制全球变暖对于海冰融化以及地球冰川融化都有减缓作用。这将有助于减少主要海洋洋流的中断现象。
“海冰融化是无法修复的，无法在大西洋上进行造冰或其他活动，”Moore 说。“唯一的长期解决方案就是从本质上限制人类的碳排放，减轻气候变暖那可能造成的无法预料的后果”。
编译：曹圆、闫鑫淇