成果发布 | 中国气象科学研究院研究揭示人为变暖信号即将在南极显现

南极是地球气候系统中最大的冷源，长期被视为全球气候的“稳定器”。

过去，南极气候变化主要受气候内部变率支配，导致大范围的人为变暖信号尚未被观测到。近年来，南极极端天气气候事件频发，暗示该地区或已进入急剧变化阶段，人类活动的影响正逐步显露。

在此背景下，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）开展了系列研究：利用多套再分析资料，揭示南极大陆近四十年的显著增温趋势，并进一步指出未来海温升高是驱动南极变暖的关键因素。这些工作深化了对南极变暖事实及驱动因子的认识。

但两个问题仍待解答：其一，南极地区的人为变暖信号能够从气候内部变率的背景中显现出来的时间，即其气温变化的“涌现时间”（Time of Emergence，ToE），是何时；其二，这一时间节点由哪些物理过程主导。

近日，团队在Science Bulletin在线发表了题为“Emergence of anthropogenic warming in Antarctica”的研究成果。该研究基于CMIP6多模式集合模拟，预估了未来南极地区气温变化的“涌现时间”，并揭示了海洋中两种不同时间尺度过程对这一时间节点的重要影响。

南极地区气温变化的“涌现时间”及其相关物理过程示意图

南极气温变化“涌现时间”存在空间差异

团队发现，未来南极地区气温变化的“涌现时间”并非区域同步，而是呈现显著空间差异：大陆区域将早于周边海域。在中等排放情景（SSP2-4.5）下，整个南极大陆气温变化的“涌现时间”预计为2067±16年；而在高排放情景（SSP5-8.5）下，这一时间将提前至2052±9年。这表明，减少人为碳排放可以有效延缓南极地区气温变化“涌现时间”的到来。

南极气温长期变化趋势及其气温变化“涌现时间”

海洋快、慢响应过程对南极气温变化“涌现时间”具有不同影响

为进一步理解南极地区气温变化“涌现时间”的影响因素，团队分析了温室气体强迫下海洋中两种不同时间尺度过程的作用。

结果表明，与大气和海洋混合层耦合过程相关的海洋快响应，主导南极大陆区域气温变化“涌现时间”提前；而海洋慢响应则涉及深层海洋对热量的吸收、储存与再分配，主导周边海域这一时间节点滞后。上述结果揭示了海洋快、慢响应过程对南极不同区域气温变化“涌现时间”的主导作用，为理解南极人为变暖的驱动机制提供了新的视角。

海洋快响应和慢响应过程对南极气温变化“涌现时间”的影响

考虑到南极地区复杂的海—冰—气相互作用，未来气温变化“涌现时间”的到来可能进一步影响冰架和冰盖稳定性，增加南极冰冻圈发生不可逆变化的风险，并可能通过海平面上升等途径对全球产生深远影响。

研究结果强调，当前仍是减缓南极气候变化的关键窗口期。越早采取有效减排行动，越有可能延缓南极人为变暖进程，为南极冰冻圈变化争取更多缓冲时间，同时提升全球应对其连锁影响的主动性。

中国气象科学研究院硕士研究生张梓桓为论文第一作者，王赛副研究员和丁明虎研究员担任本文通讯作者。合作者包括清华大学陈德亮院士、中国科学院大学窦挺峰教授、北京师范大学效存德教授、德国亥姆霍茨极地和海洋研究中心Annette Rinke研究员、中国气象科学研究院赵守栋副研究员、英国南极调查局Petra Heil研究员，以及云南大学陈文教授。该研究得到国家自然科学基金青年项目（A类）、中国气象科学研究院科技发展基金，以及中国气象局气候变化专题项目的联合资助。

文章信息：

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.

本文参考文献：

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.

来源：中国气象科学研究院全球变化与极地研究所

编辑：四喜

审核：王赛 王皓哲

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