由于大气中温室气体水平的上升，世界正面临着快速变暖，而在地球过去没有精确的类比。然而，地球历史的某些时期可以揭示气候系统不同部分的反应和相互作用的宝贵细节。特别有趣的是，在最近的冰川期(大约11.5万至1.17万年前)，北极地区间歇性地发生了大规模的突然变暖。这些气候变化被称为Dansgaard-Oeschger事件,发现格陵兰岛的气温超过10°C decades2的问题。Buizert等人在第681页报告说，这些事件改变了整个南半球西风的位置，这一发现对全球海洋环流和大气二氧化碳都有影响。
过去北半球的快速变暖事件给研究人员提供了一种解决气候科学基本问题的方法。特别是，一个半球的气候变化如何影响另一个半球的气候变化?这些变化如何，以怎样的速率传播?半球之间的联系对于确定能量如何在地球系统中移动和改变全球不同地方的气候非常重要。
要解释丹斯加德-奥斯奇格事件中格陵兰岛和南极温度之间的关系，最简单的模型是通过全球海洋在两个半球之间进行的“两极拉锯式”热量运动。在这个模型中，格陵兰岛的温度突然上升，进入暖期，因为北大西洋的洋流循环——地表水下沉到深海——加速了。海洋环流的这种调整集中了北半球的热量，使南极洲逐渐变冷。北大西洋的海洋变化开始影响南极的温度大约需要200年的时间。这种滞后反映了积聚的能量穿过环绕南极洲的洋流向北渗透并开始被全球海洋的次表层吸收所需要的时间。
相反，当北大西洋的环流变缓或停止时，格陵兰岛就会迅速进入类似冰河时代的寒冷状态。从北极发生这种快速变化到南极洲开始变暖，大约需要200年的时间。格陵兰岛的寒冷状态持续的时间越长，南极洲通过这种深海的拉锯机制变暖的程度就越高。
但这还不是故事的全部。大气层还提供了一种手段，使气候信号在两个半球之间传播，传播速度远远快于海洋。北极的突然变暖事件将气象赤道(赤道附近环绕地球的热带风暴云带)拉向更北的地方，与此同时，与亚洲夏季季风有关的降雨模式也随之改变。2017年，对南极冰芯水同位素信号的重新解释发现，大气环流对北极气候变化的响应几乎是瞬时的，而北极气候变化发生在最近的冰期，一直向南至西南极洲。然而，这种反应是发生在整个南半球，还是更局部，仍然不清楚。
Buizert和他的同事们现在第一Antarctic-wide证据快速大气耦合的西风的位置在整个南大洋过去突然在北极气候事件(图1)。风的位置,识别这些无处不在的波动发生在年代际时间尺度数万年前,所需的精确同步年龄从南极大陆的冰核。
格陵兰岛的冰芯年龄与南极洲的冰芯年龄有关，科学家们利用南极西部冰原上分解得非常清楚的冰芯中气泡的甲烷组成进行了研究。大气中的甲烷在两个半球迅速混合，因此可以认为是全球同步的。过去甲烷含量的波动模拟了格陵兰岛温度的突然变化，因此提供了一种精确的方法来询问北极和南极之间气候事件发生的时间。
Buizert等人通过识别保存在南极冰层硫酸盐水平上的火山喷发特征序列，进一步将南极西部冰盖划分记录与其他四个南极冰芯同步。直到那时，研究人员才能够识别出在过去北极气候快速变化的影响下，南极洲上空出现的海洋和大气叠加信号。
经典的通过海洋的两个半球之间的热量拉锯可以解释过去伴随格陵兰岛温度突变而来的南极温度的延迟和逐渐变化。但是Buizert和他的同事们的研究表明，当格陵兰岛进入暖期时，围绕着南极洲的西风几乎同步地向北移动，叠加在这些缓慢的海洋变化上——反之，在格陵兰岛变冷期间，这些风向南移动。这种大气反应调节了南大洋的纬度，而南大洋正是南极洲上空降雪时形成湿气的源头。
以前已查明格陵兰温度事件的持续时间与通过海洋机制在南极洲随之产生的温度反应的幅度之间存在一对一的关系。同样，作者发现，大气的反应似乎是规律性的，因此，格陵兰岛事件越强，南极洲和南大洋的气候信号就越大。先前，在模拟丹斯加德-奥斯奇格事件的实验中，科学家根据气候模型的反应假设了北极气候变化与南极气候变化之间的大气联系。目前的工作提供了观测数据来证明这种联系的存在。
在考虑北极和南极在气候上的联系时，是时候超越仅仅考虑大西洋和百年尺度的时间滞后的问题了。Buizert和他的同事发现了两极气候之间快速的大气联系，这对我们理解当前的气候变化有一定的意义。今天，北极的变暖速度大约是全球平均速度的两倍;然而，从气候模拟中预期的南极大陆规模的变暖还没有被清楚地观察到。南极海冰的变化也没有达到基于模型的预期。与此同时，南半球的西风正迅速南移，影响着澳大利亚珀斯和南非开普敦等城市的水安全，并可能通过改变大气和海洋之间的热量和二氧化碳的流动而产生全球性后果。
要准确预测南极洲和南大洋在气候变暖的情况下将如何以及以多快的速度发生变化，仍然存在许多挑战。尽管如此，作者们还是让我们得以一窥数万年前人类行为的自然变化——无论是快是慢。这些结果为解开目前关于两极海洋和大气如何对气候迅速变化作出反应的科学谜团提供了基础。
