困扰科学家几十年的难题的最后几块终于找到了答案。
在南极威德尔海的冬季冰层中，在一座名为毛德隆起的淹没山峰附近，一个巨大的洞有时会裂开，露出下面黑暗寒冷的海水。它于1974年首次被发现，并不是每年都会出现，这让科学家们想知道生产它所需的具体条件。
自2016年和2017年该洞再次出现以来的几年里，解决方案慢慢走到了一起。通过结合卫星图像、漂浮的自主仪器、戴着帽子的海豹和计算建模，答案终于出来了，它们涉及到风拖动水层来创建所谓的埃克曼螺旋。
英国南安普顿大学的海洋学家Alberto Naveira Garabato说：“埃克曼运输是增加盐的平衡和维持盐和热量向地表水混合所必需的基本缺失成分。”
南极海冰上的洞，被称为polynyas，经常出现在海岸附近，被海豹和鲸鱼等海洋哺乳动物用作呼吸的窗户。
在更远的海域，它们就不那么常见了。事实上，自从半个世纪前首次在卫星图像中发现这个被称为毛德隆起的洞以来，科学家们一直在挠头。
1974年，这个巨大的洞大约有新西兰的大小。它在1975年和1976年返回，尽管在那之后它只是短暂而微弱地返回，直到科学家怀疑它可能会永远消失。
然后，在2016年和2017年，它卷土重来；缅因州大小的冰洞。
2017年的Maud Rise polynya标志着自20世纪70年代以来该现象规模最大、寿命最长的一个例子，因此科学家们开始工作。上述来源收集的数据汇编显示，许多不同的因素起了作用，所有这些因素都需要以正确的方式排列才能产生polynya。
一只戴着传感器小帽子的南极象海豹。（Dan Costa/加州大学圣克鲁斯分校）
一个因素是威德尔海周围的环流，2016年和2017年的环流特别强烈，导致温暖的海水，特别是咸水的上升。
瑞典哥德堡大学的海洋学家Fabien Roquet解释道：“这种上升流有助于解释海冰是如何融化的。”。
“但随着海冰的融化，这会导致地表水的清新，从而停止混合。因此，必须发生另一个过程才能使波利尼亚持续存在。必须有来自某个地方的额外盐输入。”
盐可以显著降低水的凝固点，因此，如果polynya中的水特别含盐，这可以解释这个洞的持久性。因此，该团队回到数据以及海洋的计算模型，以找出额外的盐来自哪里。
他们确定，威德尔洋流在毛德隆起周围流动时产生的湍流漩涡将盐输送到海山顶部。
从那里开始，埃克曼运输公司接管。当风吹过海洋表面，产生阻力时，就会发生这种情况。水不仅被拉动，而且像船上的尾流一样向侧面偏转，导致水像螺旋一样旋转。当最上层的水随风而去时，水从下面涌上来取而代之。
在毛德隆起的例子中，这种上升流带来了在毛德凸起周围盘旋的盐的堆积，防止了洞穴结冰。
这把钥匙可以帮助科学家预测南极海冰未来会发生什么，这是全球气候严重关注的问题。气候学家已经预测，南极冬季的风将变得更强、更频繁，在未来几年里，可能会出现更频繁的巨型波利尼西亚。
反过来，这可能会对世界海洋产生影响。
加州大学圣地亚哥分校的气候学家Sarah Gille说：“polynyas的印记在形成后可以在水中停留多年。它们可以改变水的流动方式以及洋流将热量输送到大陆的方式。在这里形成的密集水域可以扩散到全球海洋。”