科學家為海豹配備了臨時的衛星標籤，並讓它們在南極洲的海冰下游泳，以收集有關水狀況的數據。
自20世紀70年代以來，南極冬季冰原上不時出現巨大的洞，但形成這些洞的原因在很大程度上仍是個謎。
一項新的研究發現，在漂浮機器人和裝備有技術的海豹的幫助下，科學家們現在可能找到了答案:所謂的波里尼亞斯(polynyas，俄語中“開放水域”的意思)似乎是暴風雨和鹽的結果。
波利尼亞最近受到了很多關注，因為2016年和2017年在威德爾海開放了兩個非常大的波利尼亞;根據《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters) 4月份發表的一篇文章，在後者的事件中，開闊水域的面積超過115,097平方英里(298,100平方公里)。
現在，對波利尼亞形成過程中海洋狀況的最全面的觀察顯示，這些開闊水域的擴張是由於短期氣候變化，特別是惡劣的天氣造成的。珊瑚蟲還向大氣中釋放大量的深海熱量，科學家們仍在研究其後果。
2017年9月25日，美國宇航局的一顆衛星在南極海岸附近的海冰上發現了這個洞。
“它可能會改變南極洲周圍的氣候模式，”研究負責人、華盛頓大學海洋學博士生伊森坎貝爾(Ethan Campbell)對Live Science說。“可能更遠。”
近年來，研究人員已經懷疑風暴在波尼亞的形成過程中發揮了一定作用。今年4月，大氣科學家在《地球物理研究雜誌》(Journal of Geophysical Research)上發表的一篇論文指出，2017年有一場特別猛烈的風暴，風速高達每小時72英里(117公里每小時)。
坎貝爾說，儘管2016年和2017年的冬季風暴是極端的，但在南極冬季，暴風雨是正常的。
“如果只是風暴，我們會一直看到波利尼亞，但我們沒有，”他說。相反，大息肉相對較少。1974年、1975年和1976年發生過三次大地震，但直到2016年才再次發生重大地震。
坎貝爾和他的團隊從由國家科學基金會資助的南大洋碳和氣候觀測與建模項目(SOCCOM)部署在威德爾海的兩個機器人大小的漂浮物中提取了數據。坎貝爾說，這些漂浮物漂浮在洋流中，大約在海面下一英里的地方，收集有關水溫、鹽度和碳含量的數據。
為了進行比較，研究人員還使用了南極考察船甚至科學海豹的全年觀測數據。科學海豹是一種野生鰭足動物，它們在進行日常旅行時，會攜帶小型儀器來收集海洋數據。
綜上所述，這些觀察解釋了2016年和2017年波利尼亞的全部情況。坎貝爾說，第一個因素是一種被稱為南環形模式的氣候模式的一部分，這是厄爾尼諾現象的極地版本。坎貝爾說，有規律的氣候變化可以把風帶到離南極海岸更遠的地方，在這種情況下，風會變得更弱，或者更靠近海岸，變得更強。當這種變化將風吹得更近、更強時，就會產生更多溫暖的鹹水從威德爾海深處湧向更冷、更新鮮的海洋表面。
坎貝爾說，這種氣候模式和隨後的上升流使得2016年的海洋表面異常鹹，這反過來又使得海水更容易垂直混合。(一般來說，鹽度的差異會使海洋各層分開，就像密度較低的石油浮在水面上，無法混合一樣。)
坎貝爾說:“海洋表面鹽分異常高，這使得海水混合的障礙大大減弱。”
現在只需要稍微攪動一下大海。2016年和2017年的冬天提供了調羹。大風暴產生的風和浪使海水垂直混合，把融化海冰的溫暖海水從海底帶上來。
形成的息肉的作用仍然有些神秘。研究人員發現，它們下面的海洋內部溫度降低了0.36華氏度(0.2攝氏度)。坎貝爾說，釋放的熱量可能會改變當地的天氣模式，甚至改變全球的風向。
他說，更令人擔憂的是，在波利尼亞期間暴露在大氣中的深海水可能含有豐富的碳。南極深海是海洋生物的墓地，它們腐爛時會釋放出碳。坎貝爾說，如果碳通過水螅體進入大氣，這些開放水域的開口可能會對氣候變化產生輕微的影響。
坎貝爾說，波利尼亞龍是否會這樣做仍然懸而未決，但這項新研究應該有助於科學家確定南極洲氣候變化的更多細節。坎貝爾說，目前的南極模型似乎比實際存在的預測更多。現在，氣候建模者將有更多的數據來改進這些預測，從而為理解氣候變化創造一個更好的虛擬南極洲。
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