南极绕极流（ACC）绕行南极洲、几乎不受陆地阻挡，输送水量据称超过地球所有河流总和的100倍，被视为气候系统的重要组成部分。阿尔弗雷德·韦格纳研究所（AWI）牵头的研究团队近日在《美国国家科学院院刊》（PNAS）发表论文，描述了这股强大环流在地球历史上的形成时间及其形成机制。

研究指出，约3400万年前地球气候经历一次显著转折，进入渐新世：气候从以无大规模冰盖为特征的“温室”状态，转向当前的“冰室”状态，极地逐步被永久冰盖覆盖。研究团队称，在这一时期，澳大利亚、南极洲与南美洲之间的海洋通道变宽、变深，南极绕极流随之形成，南极冰盖也开始出现。论文同时提到，当时大气二氧化碳浓度约为600 ppm。

为追溯南极绕极流的起源，研究第一作者、AWI极地与海洋研究中心气候模型专家汉娜·克纳尔（Hanna Knorr）表示，理解更温暖、二氧化碳更高的历史气候状态，有助于通过模拟与数据回顾把握地球系统的运行方式，但历史气候不能被简单等同于未来情景。她指出，研究结果显示，环极流在“初期”阶段对气候的影响，与今天完全发育的南极绕极流并不相同。

在方法上，研究团队基于约3350万年前的大陆构造格局开展气候模拟，当时澳大利亚与南美洲仍更靠近南极洲。团队将一项2024年发表于《科学》的南极冰盖模型与海洋、大气和陆地系统进行耦合，用以分析南极周边洋流的演化，并将模拟结果与该时期基于数据的重建进行对比。

研究进一步给出对关键驱动因素的判断。克纳尔表示，先前已有迹象显示塔斯曼海峡的风场对南极绕极流形成具有重要作用，而模拟结果明确支持这一点：只有当澳大利亚进一步远离南极洲、强劲西风能够直接穿过塔斯曼海峡时，环流才会完全形成。

论文还提出一项模拟发现：尽管南极周围海洋通道已经开放，当时的南大洋可能呈现出分区特征——模型在大西洋与印度洋区域模拟出强劲洋流，而太平洋区域相对平静。

研究团队表示，气候与冰盖耦合模拟仍属较新且复杂的研究路径。为在更接近真实的条件下刻画南极绕极流的早期阶段，AWI古气候动力学与海洋地质两个部门联合开展工作，并引入澳大利亚南极科学卓越中心与惠灵顿南极研究中心的国际合作。

AWI古气候模型专家、论文合著者格里特·洛曼（Gerrit Lohmann）称，该研究展示了开展耦合且相对高分辨率的深时古气候模拟的价值，有助于理解冰盖、大气、陆地表面与海洋之间的相互作用，并呈现地球历史上全球洋流重组的过程。

AWI地球科学家、合著者约翰·克拉格斯（Johann Klages）表示，理解南极绕极流的形成具有重要意义，因为其出现显著推动了海洋对碳的吸收；随着温室气体浓度降低，可能触发被称为“新生代冰期”的较冷气候并延续至今。他称，这些认识将有助于更可靠地解读南大洋环流的最新变化。