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1.审视气候变化引起北极海冰减少的表现
（1）数据证实北极融冰期每10年延长5天。 [38] 2014年3月，英国伦敦大学学院极地观察与建模中心的朱利恩·斯托夫及同事，并与美国多家研究机构联合组成的一个研究团队，在《地球物理学研究快报》上发表论文称，他们通过最新的卫星数据分析，进一步证实北极的融冰期正在延长，大约每10年增加5天。数据显示，北冰洋在夏季吸收了越来越多的太阳能量，导致秋季海冰出现得越来越晚。在一些地区，封冻来临的时间每10年延迟达到11天。
研究人员指出，这一发现对跟踪气候变化具有重要意义，对北极地区的航运和能源工业也有实际应用价值。斯托夫说：“过去40年来，北极海冰的范围一直在下降。冰开始融化和冻结的时间对每年夏季海冰损失的数量有很大影响。随着北极地区在长时间里变得更容易接近，人们也需要更好地预测海冰何时后退、何时前进。”
该研究团队分析了北极地区的卫星图像，追溯了30多年的变化情况。利用数据将整个区域划分为25×25平方千米的小区，分析了这些小区每个月的反射率，更新了冰面变化趋势，补充了新增的6年。以往的观察显示融冰期正在变得更长，新数据仍延续了这一趋势。
虽然北极在所有日历月份的温度一直在升高，但海冰融化开始的趋势远远小于秋季封冻。然而融化开始的时间对海冰能吸收多少太阳能量的影响更强烈，反过来，也会影响地表反射的情况。反射能力强的地表，比如冰面，反射率也高，即它们会把大部分照进来的阳光反射回太空。反射能力弱的表面，比如液体水面，反射率也低，它们会把照进来的阳光热量吸收掉。
这就意味着，海冰的覆盖范围在春天即使有一个很小变化，也会导致夏季吸收的热量有很大变化，使得秋季封冻大大延迟。此外还有第二个影响，经整个夏季而不融化的多年冰，比一年冰的反射率更高，一年冰只在冬天覆盖于海面。自20世纪80年代以来，在北极冬天的冰中，多年冰的比例从约70%降到了现在的20%左右，这一变化非常明显。
相关的能量变化也很大。每平方米海域累计多吸收了几百兆焦的能量。也就是说，北极每平方千米海面多吸收的能量，是广岛原子弹放出能量的许多倍。在上个10年，海面温度从0.5℃增加到1.5℃，这也很好地解释了北冰洋临海秋季封冻延迟的现象。
研究人员指出，对于北极的一些团体机构，如石油钻探，详细掌握海面何时封冻非常关键。对于气候科学家来说，本研究也有助于更好地理解北极气候的内在反馈机制。
（2）发现北极冰湖融化时间越来越早。 [39] 2016年12月，英国南安普敦大学教授贾杜·达什等专家组成的一个研究团队，在《科学报告》杂志上发表论文称，北极那些冬季冰封的湖泊会在每年春季升温时融化，他们研究显示，在全球变暖的大背景下，这些冰湖的融化时间正呈现越来越早的趋势。
研究团队通过卫星图像对北极地区1.3万多个湖泊在2000—2013年间的结冰和融化状况进行长期观察。这些湖泊分布在北极地区的5个区域：阿拉斯加、西伯利亚东北部、西伯利亚中部、加拿大东北部和欧洲北部。
据他们的论文显示，在这一期间，结冰湖泊在春季开始融化的时间，每年平均会提前一天。达什说，这一观察结果，与其他相关研究成果都进一步展示了不断升高的气温，对北极地区带来的影响。
此外，研究人员还观察到，晚秋时节这些北极地区的湖泊表面开始结冰的时间点，也比以往推迟，导致整个结冰期缩短，但研究人员强调这还需要进一步的观察来确认。
（3）研究显示北冰洋或比预期提前出现无冰夏季。 [40] 2023年6月6日，由韩国浦项科技大学气候学家主持，加拿大和德国相关学者参加的一个研究团队，在《自然·通讯》杂志上发表论文称，他们通过气候变化模型研究发现，即使在低排放场景下，北极可能早至2030年代就会在夏季没有海冰，比此前的估计早了约10年。这些发现，强调了人类活动对北极的重大影响，并表明对北极未来季节性无冰做好计划和适应的重要性。
北极海冰在最近几十年里快速减少，自2000年起减少加剧。没有海冰的北极可能影响北极内外的人类社会和自然生态系统，导致海洋活动不断改变，进一步加速北极变暖，以及碳循环出现新情况。然而，在低排放场景下，人类活动对海冰减少的影响，是否会导致北极无冰，仍有相当不确定性。
为了分析人类对北极海冰减少的影响并预测其未来路径，研究团队使用1979—2019年间的观察数据建立模型。他们的发现表明，人类对北极海冰减少的影响全年可见，可在很大程度上归因于温室气体排放增加。气溶胶及太阳、火山活动等自然因素的影响则小得多。
研究团队预计，在所有排放场景下，北极在2030—2050年的夏季都可能发生无海冰现象。这与此前联合国政府间气候变化专门委员会第六次评估报告的估计相悖，后者没有预测在低排放场景下未来北极夏季会发生无海冰现象。
2.分析北极海冰减少带来的影响
（1）发现北极海冰减少会大大影响温室气体平衡。 [41] 2013年2月，每日科学网站报道，瑞典隆德大学的研究人员发现，无论是在吸收还是释放方面，大面积的北极海冰减少，是影响大气中温室气体平衡的显著因素。研究人员还发现，在苔原及北冰洋都存在温室气体二氧化碳和甲烷。
“温室气体平衡不停地发生变化会产生严重的后果，因为在全球范围内，人类在使用化石燃料时，会向空气中释放一定的二氧化碳，而植物和海洋仅仅吸收其中大约一半的二氧化碳。如果北极组成部分的缓冲区发生变化，那么大气中温室气体的含量就会大大增加。”隆德大学的帕门蒂尔·弗兰斯博士解释说。
瑞典隆德大学及丹麦、格陵兰、加拿大和美国有关研究机构的科学家，共同参与了此项研究。他们注意到，当海冰融化时，已经形成了一个恶性循环。通常情况下，白色的海冰将太阳光反射回太空；但当海冰的覆盖面积收缩减少时，反射的太阳光量也随之减少了。相反，被海洋表面吸收的太阳光占了很大一部分比例，因此导致北极气温上升、气候变暖。
当然，这个过程的影响是多方面的。弗兰斯说：“一方面，温度升高，可使植物生长更加茂盛，因此又能吸收更多的二氧化碳，这是积极的影响；另一方面，升温也意味着将有更多的二氧化碳和甲烷从土壤中释放出来，这又是一个强有力的负面影响。”
其实，除了陆地上的变化，目前的研究成果毕竟有限，还有很多无法确定的影响，比如海融冰与温室气体通过自然过程相互交换的影响等。当下我们对海洋影响气候的变化实在是知之甚少。
（2）发现北极海冰消失会破坏当地生态。 [42] 美国阿拉斯加州一家咨询公司马丁·伦纳主持的研究小组，在《生物学快报》上发表研究成果称，海冰覆盖的持续损失正在破坏北极的生态系统，并且可能意味着比此前认为的更多的物种将因此灭绝。
在经历了史无前例的暖冬后，北极海冰覆盖面积，在2016年夏季缩减到有记录以来的第二低。伦纳介绍说，诸如象牙鸥等直接依赖于海冰的物种将陷入困境。
该研究小组分析了1975—2014年间关于白令海东南部区域海冰和浮游动物、鱼类及海鸟的数据。他们发现，当海冰在春天融化时，大多数海鸟和大型浮游动物的丰度会降低。这表明，这些物种的数量在更加温暖的气候下会进一步减少。
不仅仅只有海洋生物处于危险之中。来自法国萨瓦大学的格伦·雅尼克针对这项研究表示：“对于北极动物来说，海冰的消失代表着一种新的严重障碍，尤其是它们在岛屿之间的移动将受到阻碍。”
该研究小组还研究了海冰损失对皮尔里驯鹿可能造成的影响，认为前景不容乐观。对于当地原住民来说，皮尔里驯鹿是一种具有重要文化意义的动物。而且，在拥有3.6万余座岛屿的加拿大北极群岛生态系统中，它们是关键的组成部分。皮尔里驯鹿会在连接这些岛屿的冰面上穿行，以寻找食物和住所、交配并抚养幼崽。
（3）发现北极海冰消融或加速病原菌传播。 [43] 2019年11月，美国加州大学戴维斯分校生物学家特雷西·古德斯特恩主持的研究小组，在《科学报告》杂志上发表论文指出，气候变化造成的北极海冰减少，可能会让感染海洋哺乳动物的病原菌，在北大西洋和北太平洋之间更频繁地传播。海冰消融等环境变化不仅会改变动物的行为，还会开放新的航道，让本来不同的种群接触，从而增加对新病原菌的暴露。
1988年和2002年，海豹瘟病毒曾在北大西洋导致大量斑海豹死亡，但直到2004年才在北太平洋得到确认。该研究小组考察了海豹瘟病毒进入北太平洋的时间，以及与病毒出现和传播模式相关的风险因素。他们在2001—2016年期间采集了海豹、海狮、海狗及海獭的海豹瘟病毒暴露和感染数据，以及这些动物的活动数据。
研究小组发现，北太平洋大规模海豹瘟病毒暴露和感染，发生在2003年和2004年，超过30%的动物对该病毒的检测呈阳性。海豹瘟病毒的流行，在之后几年有所下降，但在2009年再次飙升至最高点。2004年和2009年采集动物样本的病毒感染概率是其他年份的9.2倍。而这与卫星影像探测到的2002年、2005年和2008年的新航道打开有关。
该研究结果，为北太平洋从2002年以来的海豹瘟病毒大面积暴露和感染、病毒在各种海洋哺乳动物之间的传播，以及海豹瘟病毒暴露和感染在海冰消融后达到峰值，提供了证据。病原菌在北太平洋和北大西洋之间传播，可能会随北极海冰的持续消退而变得愈加频繁。
（4）发现北极海冰消退凸显北极航道开通的战略价值。 [44] 2023年10月18日，北京师范大学樊京芳教授与北京邮电大学孟君研究员等专家组成的研究团队，在《自然·通讯》杂志网络版发表的论文显示，他们呼吁，重视北极航道的重要战略价值，积极采取行动抓住这一机遇。
随着全球气候变暖，北极海冰逐渐减少，这不仅给当地生态系统带来了巨大压力，还对中国及其他国家的气候造成了深远影响。该研究从复杂系统角度出发，揭示了北极不稳定天气如何通过大气的长距离连接路径，影响到中国以及其他地区。
值得一提的是，随着海冰的减少，北极航道也逐渐展现出其巨大的潜在价值。研究指出，作为连接欧洲和亚洲的最短航线，北极航道可显著缩短两地航行时间，降低航行成本。对中国来说，这意味着更加高效和经济的贸易路径。同时，北极地区丰富的矿产和能源资源，也可为世界经济发展提供新的机遇。
孟君表示，从复杂系统的视角出发，人们能够更为深刻地洞察气候变化对全球，尤其是对中国的影响。樊京芳指出，北极航道的开放和利用，对中国来说无疑是巨大的经济和战略机遇。中国可以进一步在全球舞台发挥建设性作用，促进区域和平与稳定。
1.审视气候变化导致南极海冰减少的表现
南极海冰面积创下45年来最低纪录。 [45] 2023年7月30日，美国有线电视新闻网报道，美国国家冰雪数据中心最新数据显示，南极海冰面积目前正处于自45年前有记录以来的最低水平。科学家提醒道，南极生态系统的“游戏规则”可能已发生改变。
据报道，每年2月底，也就是南极大陆的夏季，南极海冰面积都会缩减到最低点。海冰会在冬季重新形成。但2023年海冰并没有恢复到接近预期的水平，而是处于最低点。
据美国国家冰雪数据中心的数据，2023年7月中旬的海冰面积，比2022年创下的冬季历史新低还要少约160万平方千米，比1981—2010年的平均水平低260万平方千米。这一数字，几乎与阿根廷的国土面积一样大。
南极是一个遥远而复杂的大陆。与北极不同的是，随着气候危机的加剧，南极海冰在过去几十年里始终在高点和低点之间不断摇摆，这使得科学家们难以理解它是如何应对全球变暖的。然而，自2016年以来，科学家们开始观察到一个急剧下降的趋势。许多科学家表示，气候变化可能是南极海冰消失的主要原因。
2.通过新设备探索南极海冰变化状况
（1）运用水下机器人获取南极海冰数据。 [46] 2014年12月，美国伍兹霍尔海洋研究所冰层研究员泰德·马克西姆主持，澳大利亚霍巴特大学盖·威廉姆、英国剑桥大学南极调查所杰瑞米·威尔金森等科学家参加的一个研究团队，围绕南极开展的机器人科学探险发现，在很多地方冰层厚度比此前测量的厚很多。他们在《科学美国人》与《自然》两家杂志联合发布了这一数据。
此前的测量受限于科考船的破冰前行，到达考察区域后丢下一队人马开始钻孔，让卷尺插进去测量。这个技术产生的数据仅限于直接观察所得。现在，该研究团队使用一种名为“自动式水下航行器”的机器人，在靠近海岸线的三个区域的冰层下展开巡航，直接在更广大的范围内开展冰层厚度测量。
此前对南极海冰厚度的观察，得出了一个1米左右的平均吃水深度（水线和冰层底部之间的距离），而新的考察结果是平均吃水深度3米。此前考察最厚的冰层为10米，而这次发现最厚处达16米。
冰层厚度源于不同板块的海冰相互碰撞，然后在碰撞部位堆叠到一个高度。但从这些数据并不能明确知道整体冰层的体积究竟比此前预计的多多少。该研究团队只是测量了每年在南极周边形成的一小部分海冰。他们最新发布的数据是50万平方米，但相形见绌的是，海冰的总体量在年度最大值时达到了平均2000万平方千米。马克西姆说：“但这些数据仍然表明，有大量南极覆盖的地域比此前传统考察结构厚很多，而且变形很大。”
这个结果并没有出乎极地科学家的预测，因为考察船理智地避开可能将之陷入麻烦的厚冰地带，因此此前的抽样显然偏向了薄冰层。
科学家得到的南极海冰的数据越多，越能解释气候模型为何很难准确预测海冰状况。尽管研究人员已经在为南极海冰大幅度沉降成功建立模型，但南极海冰的范围实际上在最近一些年里增加了许多，与模型的预测正好相反。
更多冰下机器人的考察，能用卫星校正冰层厚度，允许研究人员更好地理解，这块冰冻之地究竟正在发生着什么。
（2）首次利用无人机揭示南极海冰表面精细结构。 [47] 2019年4月14日，北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院院长程晓和博士生李腾，与英国纽卡斯尔大学、诺桑比亚大学及加拿大环境局有关专家组成的联合研究团队，在《遥感》杂志上以封面文章形式发表成果称，海冰是全球气候变化的敏感因子，但目前对于大范围海冰表面形态的精细刻画仍存在诸多困难。他们利用海冰无人机遥感数据，首次系统评价了无控制点摄影测量的精度分布，并揭示了南极海冰表面的精细结构特征。
2016—2017年，参加中国第33次南极考察的北京师范大学研究人员，利用新型“极鹰Ⅲ”号小型无人机系统，对“雪龙”号通往中山站的海冰断面进行无人机遥感作业，并成功获取3个架次的南极夏季固定冰无人机遥感数据。李腾说：“这是我国首次将固定翼无人机技术用于南极大面积海冰测绘工作，支持‘雪龙’号破冰和卸货保障，之前都是由海冰判读员手持GPS乘坐直升机进行目视探路。”
研究表明，在无控制点的情况下，无人机摄影测量能够达到亚米级制图精度，在经过地理校正后的正射影像和数字表面模型上，能够准确地识别冰貌起伏形态，尤其是冰脊的精细特征。冰脊是海冰形变的主要表现形式，它的结构与分布能够从动力和热力两个方面影响海冰与海洋、大气的相互作用，而这也正是利用传统卫星平台研究海冰的难点所在。
程晓说：“利用轻小型无人机平台对固定冰进行测图，在未来的海冰研究和极地考察中将会有广阔的应用前景，比如基于时间序列刻画海冰消融过程，揭示海冰形变的力学机制指导‘雪龙’号破冰路线，规避后勤卸货和冰上运输的风险等。”程晓表示，未来他们还将继续利用无人机平台，与国内外的学术同行开展更加广泛深入的合作。
1.研究气候对冰川变化影响的新进展
（1）发现调节气候的暖流在推动思韦茨冰川融化。 [48] 2020年9月，英国南极调查局与美国国家航空航天局等机构科学家组成的研究团队，在《冰冻圈》杂志上发表研究报告称，有“末日冰川”之称的南极思韦茨冰川，正在以惊人的速度融化，提高海平面，令人担忧。他们找到了这个问题的答案：冰川融化过快的元凶，是潜入冰川底部和基岩之间的暖流，水温2℃。而且，借助最新勘测仪器，科学家绘制出暖流在冰下逡巡的路径。
各种探测数据显示，思韦茨冰川前端底部悬空，海洋暖流由一个巨大的通道插入大陆架和冰川底部之间；暴露在水中的冰面越大，融化就越多，而涌入的暖流水量更大，如此形成恶性循环。报道称，冰川底部的这个空隙比以前认为的更深，大约600米，相当于6个足球场首尾相连。这股海底暖流，被形容为有数百万年历史的思韦茨冰川的阿喀琉斯之踵，即它的致命弱点。如果思韦茨冰川以现在的速度持续融化，则冰架最终崩塌不可避免，地球的海洋和大气循环系统将被严重扭曲，后果堪忧。
思韦茨冰川是南极最大、移动速度最快的两个冰川之一，位于南极洲的西部，冰川厚度达4千米，面积超过18万平方千米，略小于英国，和美国佛罗里达州的大小相当。它被认为是预测全球海平面上升的关键。数据显示，它拥有足够的冰来将海平面提高0.65米，它融化后注入阿蒙森海的冰水，约占全球海平面上升总量的4%。
美国国家航空航天局2019年年初宣布，利用最新卫星雷达探测技术，发现思韦茨冰川底部一个巨大洞穴，高300米，面积约40平方千米，可容纳140亿吨冰。数据显示，这个洞穴有很大一部分是3年内形成的。英国南极调查局用无人潜水艇对冰川底部的水流进行勘测，结果不但探测到由咸、淡水混合而成的湍流，更测得比冰点高出2℃多的“暖水”水温。
根据各种数据绘制的剖面图展示了暖流从底部侵蚀、融化冰川的路径和后果。他们研究结果证实了科学界多年来的怀疑，即思韦茨冰川前端并不是紧贴着大陆架的基岩，所以暖流可以像梭子一样嵌入冰层和海床之间；切面越大，冰川融化越快。
卫星数据显示，自20世纪70年代以来，思韦茨冰川明显退缩，1992—2017年，冰川接地线以每年600～800米的速度退缩。20世纪90年代，思韦茨冰川每年融化100亿吨冰，现在差不多是800亿吨。它的坍塌将使全球海平面上升约0.65米，同时会释放出南极洲西部的其他主要冰体，这些冰体加起来可能会使海平面上升2～3米。这对许多国家，包括世界上大多数沿海城市来说，将会带来灾难性的后果，还会让一些地势低的海岛消失。
但是，更重大的危险在于海洋风暴的烈度将因此加剧。英国南极调查局科学部负责人大卫·沃恩教授说：“如果海平面升高0.5米，本来千年一遇的风暴可能更频繁，变成百年一遇；如果升高1米，那就可能每10年发生一次。”
思韦茨冰川不会在一夜之间全部融化；那需要数10年，甚至超过一个世纪。但不可否认的是，二氧化碳排放不断增多，使得更多热量进入大气和海洋，意味着地球生态系统中的能量增多，必然导致全球大循环发生变化。这种现象已经在北极发生，南极的迹象也日益清晰。
（2）发现思韦茨冰川已处于快速融化状态。 [49] 2022年9月，英国南极调查局海洋地球物理学家罗伯特·拉特等人组成的研究团队，在《自然·地球科学》杂志上发表论文称，他们研究发现，由于温暖的深水密集地将热量输送到今天的冰架洞穴，并从下方融化冰架，南极洲西部阿蒙森海的思韦茨冰川融化的速度，比之前认为的要快得多，恐将导致全球海平面上升3米。
研究人员称，思韦茨冰川是南极洲地区变化最快的冰川之一，与同样位于阿蒙森海的松岛冰川一起，这两大重要冰川对南极洲海平面上升的贡献最大。
面积相当于佛罗里达州的思韦茨冰川正面临迅速崩溃。研究人员为其绘制了一份消融历史轨迹图，从中可以推测冰川未来的演变趋势。
2020年发布的松岛冰川和思韦茨冰川的卫星图像显示，这两个冰川毗邻而立，出现了高度破裂的区域和开放的断裂。这两种迹象都表明，在过去十年中，冰架较薄的两个冰川上的剪切带在结构上已经变弱。根据这项研究，科学家们现在发现，思韦茨冰川从搁浅带的退缩速度接近每年2100米，是从2011—2019年间卫星图像上观测到的最快退缩速度的两倍。
研究人员记录了160多个平行的山脊，这些山脊是由于冰川的前沿后退并随着每日的潮汐上下波动而形成的。此外，他们分析了水下约半英里处的肋状构造，确定每一条新肋状构造可能都是在一天内形成的。
2018年10月和2020年2月，思韦茨冰川发生了大规模的崩解事件，当时发生了史无前例的冰架撤退。这使得松岛冰川和思韦茨冰川上的冰架对海洋、大气和海冰中的极端气候变化更加敏感。研究人员认为，如果思韦茨和松岛发生动荡，邻近的几个地区也会四分五裂，导致大范围的崩塌。仅思韦茨冰川就可能导致海平面上升约3米。
2.研究冰川消融带来的生态影响
发现冰川消融会使北极地区汞污染加剧。 [50] 2023年5月，西班牙国家研究委员会罗卡索拉诺物理化学研究所研究员赛斯·洛佩斯领导的一个国际研究团队，在《自然·地球科学》杂志上发表论文指出，由气温上升引起的冰川消融，正导致海洋向北极大气层排放更多的汞，从而给北极生态系统带来风险。
研究人员指出，在当前气候变化的背景下，冰川消融与向大气自然排放的汞增加之间存在联系，从而对北极地区的生态系统构成更大风险。洛佩斯解释说：“在极地地区，海冰在控制汞天然排放到大气方面起着关键作用。事实上，已有证据表明，永久冻土层阻止了具有挥发性的汞从海洋向大气转移。”
由于全球持续变暖，自20世纪中叶以来，北极地区的永久冻土层面积已经缩减50%以上。研究人员利用在格陵兰岛开采的冰芯样本，来研究过去的气候变化与北极地区汞含量之间的关系。研究目的，是弄清决定汞的生物地球化学循环的自然来源。汞是一种全球性污染物，也是对生物神经系统有毒的化学元素。
研究结果显示，从末次冰期向目前的气候期（始于1.1万年前的全新世）过渡期间，北极地区的汞含量有所增加，这归因于气温上升所导致的冰盖减少。当然，排放到大气中的汞不单是人为因素造成的，因为全球汞循环还受到自然来源如海洋排放和火山排放的影响。
3.研究用于监测冰川消融的新技术
推出助力监测潮汐冰川变化的新方法。 [51] 2015年9月，美国得克萨斯州科学家组成的一个研究小组，在《地球物理研究快报》上发表题为《通过地震传感器揭示潮汐冰川底部流动变化》的论文，他们首次使用地震传感器跟踪监测发现，阿拉斯加和格陵兰冰川融水流入了海洋。这项新技术，为科学家提供了潮汐冰川变化的监测工具。
研究人员试图通过地震引起的冰山崩解，确定随季节变化的冰震，并识别在夏季很难检测到由地震引发的噪声而被遮蔽的冰震信号。在分析导致噪声产生的潜在原因，如降雨、冰山崩解和冰川运动等的过程中，研究人员发现利用地震传感器，可以检测地震所引发的冰川融水向下渗透，以及通过冰川内部复杂的管道系统的流动过程。研究发现，融水活动与地震信号的产生具有同步性，同时该方法还可以确定冰川底部的融水量。
研究人员指出，格陵兰岛冰川及南极冰川都将流入海洋，因此需要了解这些冰川是如何运动的，以及冰川前端的消融速度。基于冰川底部流动速度，可以更好地对冰川变化进行测量。这种方法，将有利于了解冰川与海洋的耦合机制，以及其对海洋冰川潮汐的影响。
1.研究气候对南极冰架变化影响的新进展
发现大气极端条件令南极冰架更脆弱。 [52] 2022年4月15日，法国格勒诺布尔大学、法国国家科学研究中心乔科学家纳森·威勒主持的一个研究团队，在《通讯·地球与环境》杂志上发表论文指出，2000—2020年间，围绕南极半岛拉森冰架的冰山崩解事件（会形成新的冰山），有60%由极端大气条件引发。这项研究认为，在未来变暖预估下，同样的过程或将使拉森C冰架面临坍塌风险。
该论文称，南极的冰架坍塌事件，被认为加速了大陆冰损失，促成海平面上升。“大气河流”是高湿的狭带，在大气中像河流一样移动。这些“流”起源于亚热带或中纬度地区，会导致热浪、海冰融化和海洋涌浪，也会导致冰山崩解、冰架坍塌风险。近几十年里，南极半岛的拉森A和拉森B冰架，分别于1995年和2002年急剧崩塌。这些事件被认为，与冰面融化及风暴带来的海洋波浪相关压力有关。
为明确大气河流对南极冰架的影响，该团队研究识别出2000—2020年间21次拉森冰架崩解和坍塌事件，他们利用一种大气河流侦测算法，发现21次崩解和坍塌事件中的13次，在之前5天内发生过强大气河流登陆。
研究人员表示，未来冰盖稳定性模型，需包括短期大气行为极端条件，而非仅仅依靠平均条件。
2.研究气候对南极冰盖变化影响的新进展
（1）发现气候变化造成南极冰盖大量冰块损失。 [53] 2018年6月，《自然》杂志同时发表数篇论文的合集，从多个角度探讨南极洲的过去、现在和可能的未来。其中，英国利兹大学科学家安德鲁·谢赫德主持的研究团队，在有关气候科学分析的报告里称，南极冰盖在1992—2017年间损失了大约3万亿吨冰，相当于海平面平均上升约8毫米，而南极洲冰盖正是气候变化的一个关键指标。
南极冰盖被认为是全球气候环境变化最好的记录载体，也是海平面上升的一个主要驱动因素，其中所蕴含的水足以使全球海平面升高58米。南极冰盖始于渐新世末，至少在距今500万年前就达到了目前规模。冰盖绝大部分分布在南极圈内，直径约4500千米，面积约1398万平方千米，约占南极大陆面积的98%。因此，了解目前的冰盖质量平衡，即质量损益的净值，是估计未来冰盖质量潜在变化的关键。自1989年以来，人们已对南极洲的冰块损失进行了150多次计算。
研究团队此次进行的冰盖质量平衡相互比对试验，分析了1992—2017年期间，确定的24项基于卫星观测的独立冰盖质量平衡估算结果，并将其与表面质量平衡建模相结合。研究人员发现，在此期间，海洋驱动的冰融化导致西南极洲的冰损率，从每年530亿吨增加2倍达到1590亿吨。由于冰架崩塌，南极半岛的冰损率从每年约70亿吨增加到330亿吨。然而，东南极洲的质量平衡仍然高度不确定，接近于稳定。
研究团队指出，关于冰盖质量平衡的评估仍有改进的可能，例如重新评估20世纪90年代获得的卫星测量结果或许会有所帮助；与此同时，持续进行卫星观测仍然至关重要。
（2）南极冰盖受气候变暖影响露出远古河流侵蚀地貌。 [54] 2023年10月，英国杜伦大学斯图尔特·杰美森与同事及合作者组成的一个研究小组，在《自然·通讯》杂志上发表论文称，他们发现，由于气候变暖，在南极东部冰盖下露出了遥远古代河流侵蚀的地貌，它距今至少已有1400万年。
论文指出，地球气候正在快速改变，即将达到3400万—1400万年前的典型温度，那时比现在高出3～7℃。理解过去南极冰盖如何改变有助于提供信息，了解它在气候持续变化的未来可能如何演变。这一点非常重要，因为冰盖蕴含着的水量，相当于潜在海平面上升约60米。
探冰雷达可用于观测冰下地貌，判断冰盖在此前的改变情况。研究小组用卫星和雷达分析了南极洲奥罗拉-施密特盆地东部冰盖下的地貌，该盆地位于丹曼和托滕冰川的内陆。
研究人员发现，这里的地貌由三个被深槽分隔的河蚀高地块组成，距离冰盖边缘仅350千米。这些地块的形成早于冰川形成，当时河流流经这一地区，流向冈瓦纳超大陆解体过程中开辟出来的海岸线。冈瓦纳超大陆的解体还导致高地间形成谷地，然后高地才开始被冰川覆盖。他们研究认为，这一地区覆盖的冰在数百万年间基本保持稳定，尽管间歇有过温暖期。
研究人员总结表示，气候变暖可能会导致冰川在1400万年来首次消退到这一地区，这项研究发现增进了人们对南极东部冰盖冰川过往历史的了解。
3.研究气候对格陵兰冰盖变化影响的新进展
（1）评估格陵兰冰盖在气候变化条件下的稳定性。 [55] 2023年10月，挪威北极圈大学尼尔斯·博霍夫及其同事组成的一个研究小组，在《自然》杂志上发表的论文表明，如果全球升温比工业前水平高2℃左右，预计格陵兰冰盖会因为融化而急剧损失。
2002年至今，气温上升导致的格陵兰冰盖融化，估计贡献了观测到的海平面上升的20%。不过，格陵兰冰盖会如何应对未来升温仍不清楚。建模和古气候证据显示，格陵兰冰盖或在变暖和变冷曲线的多个不同配置下保持稳定。
该研究小组模拟了格陵兰冰盖在未来暖化情景下的行为，在这些情景中，气温会首先超过维持冰盖稳定的临界值，随后全球平均气温下降。研究人员认为，冰盖的稳定性，受到气温超过临界值的时间长度及升温幅度的影响。如果全球平均气温阈值比工业前水平高1.7～2.3℃，冰盖可能会急剧损失。
这项研究显示，如果全球平均气温涨幅能在几个世纪内下降至1.5℃，即使最大升温幅度比工业前水平高6℃或以上，这种冰损失也可以缓解。不过时间很关键：如果气温超过临界值后的降温需要不止几个世纪，那么冰盖可能依然会导致海平面上升数米。
（2）发现北格陵兰遗留冰盖随海洋暖化普遍减少。 [56] 2023年11月，法国国家科学研究中心罗曼·米兰及其同事组成的一个研究小组，在《自然·通讯》杂志上发表论文称，他们研究发现，北格陵兰岛冰架正在快速消退，总体积自1978年至今已减少30%以上。这些冰架一直被认为很稳定，但2000年以来已有3个完全崩塌。研究人员指出，在剩下的5个冰架中，会随海洋暖化进一步消退的冰川附近冰架，质量损失正在变得不稳定，并将带来海平面上升的严重后果。
2006—2018年间，格陵兰冰盖的冰损失，导致了观测到的17.3%的海平面上升。仅存的格陵兰漂浮冰架，位于格陵兰冰盖的北部边缘，能通过调节排入海洋的冰流使冰盖稳定下来。格林兰北部冰川在过去20年里才开始变得不稳定，也就是损失的冰大于形成的冰，这是因为这些冰川的一些漂浮延伸部分出现了弱化和崩塌。为了更好地预测其对海平面上升的影响，就必须确定剩余冰架变化的时间和驱动因素，以及冰川的响应。然而，这些冰架的演化及影响它们的复杂过程，一直缺乏完整描述。
该研究小组利用数千张卫星图像以及气候建模，分析了北格陵兰冰川与气候及海洋的相互作用。他们观测到，冰架质量损失出现了显著而广泛的增加。2000年以来，他们发现海洋暖化主要导致格陵兰冰架底部出现冰损失。此外，他们发现格陵兰冰川已经开始消退，排入海洋的冰流也在增加，这与冰架损失同时发生。
研究结果显示，根据对海洋热力胁迫的未来预测，基础融化速率将持续上升或保持在高水平，这可能会破坏格陵兰冰川的稳定性。研究人员认为，如果冰架完全崩塌，格陵兰北部冰川可能会极大促进因冰盖导致的海平面上升。
4.研究冰盖融化对海平面影响的新进展
首次找到冰盖融化所致海平面指纹的直接证据。 [57] 2017年9月，加利福尼亚大学欧文分校和美国航空航天局喷气推进实验室联合组成的一个研究团队，在《地球物理通讯》杂志上发表研究报告说，他们利用卫星数据首次观测到了“海平面指纹”，这将帮助人们预测不同区域海平面的变化趋势，更好地应对气候变化。
所谓海平面指纹，是指冰盖融化导致全球海平面格局的变化。或者说，冰盖融化会改变海面地形，导致各处海平面的升降程度不同，形成海平面指纹。有关海平面指纹的理论研究已经相当深入，但这是科学家首次发现海平面指纹的直接证据。
该研究团队利用美国航空航天局的两颗卫星，从2002年4月到2014年10月收集到的重力数据，计算出海平面指纹，并用海底压力观测数据进行验证。
研究人员说，他们计算了从陆地和大气进入海洋的淡水质量，并绘制出这些淡水在时间和空间上的分布模式。在这段时间里，全球海平面平均每年上升1.8毫米，中低纬度海域上升幅度较大，两极部分海域在短暂上升之后转为下降。海洋里增加的淡水质量约有43%来自格陵兰岛冰盖，16%来自南极，其余来自山脉冰川。
冰盖本身具有巨大质量，会对下方的地壳形成压力，其引力则会使周围海水向冰盖聚拢。冰盖融化后，压力和引力都消失，导致地球局部重力分布发生改变，还会使地球自转轴偏转。这些因素加在一起会使海面地形发生很大变化，不同冰盖带来的影响也不同。研究人员说，根据这项研究，他们可以预测全球海洋中任意地点海平面高度因冰川融化而发生的变化。