自 19 世紀中期，全球平均氣溫已上升約 1 度（攝氏，下同），而整個海平面則上升 0.6 度，碳排放上升導致全球暖化已是不爭事實。但在圍繞南極洲的南冰洋水域，竟有某些地方一度愈來愈冷 —— 在 55 緯度以南的區域尤其明顯，在太平洋流域，每 10 年就下降 0.1 度。雖然科學家仍未完全明白其背後原理，最近卻以模擬器理出一些端倪。
研究員的一系列模擬結果顯示，海冰與海洋的變化或是海平面冷卻的主因。據團隊觀察，1982 到 2011 年間，圍繞南極洲的南冰洋水域不僅變冷，海冰還有所增加；與此同時，北極的海冰則愈縮愈小。研究員把不同的環境因素置入模擬器中計算，發現若納入海冰的變化數據，即能準確複製海洋溫度之改變；而當他們置入其他可能因素，如較強勁的海洋環流、冰川融化帶來的淡水流等，則無法完美重現海洋氣溫變化。他們由此推斷，這些並不是海域冷卻的真正成因。
幾年前，來自蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zürich）的研究員 Alex Haumann 和 Nicolas Gruber 發現，強勁的南風將海冰推離岸邊，改為於公海形成及融化。融冰形成了更強的傳動帶，把淡水從南極洲帶出大海。海冰由鹹水形成，裡面含有大量鹽分；而冰在夏天要融化時，傳動帶又將淡水帶到外海，降低該區的海水鹹度。海水的垂直分層因而變得分明：最淡、最輕的海水停留在面層的 100 米，而密度更高的鹹水則在深處。一般而言，水愈鹹愈冷，密度就愈高，亦會沉沒在愈深的地方。
分層愈鮮明，深海與海面就愈難交換熱力，熱能因此被困在海洋深處。加上在冬天，南冰洋上空的空氣相對較冷，使海面溫度進一步降低，而底層則變暖。在南冰洋，鹽度對海水分層的影響可謂別樹一幟：海面和海底的溫差只有大概 10 分 1 度。這也解釋了為何海面冷卻，並沒有造成海洋不同分層的混合。
南冰洋變冷，是否能作全球暖化的反例呢？Gruber 認為全球暖化是人為的，而一片海域的溫度下降，亦不足以證明氣候變遷沒有發生。然而，在全球幾近所有地方都開始暖化的情況下，南冰洋在過往 30 年的冷卻效應實在不尋常。研究團隊總結，這片流域的冷卻，不過是將熱力由海面重新分配到深海的現象，而於南冰洋把海冰推往北方的強風，本是氣候變遷的副作用。
研究涵蓋的數據只覆蓋至 2011 年，而新數據顯示，自 2015 年起，南冰洋的海冰就開始急速融化，回歸氣候變遷的大趨勢。
