近日，中國科學院海洋研究所研究員黃海軍課題組研究人員在北極海冰減少機制研究方面取得進展，揭示了大氣水汽和能量輸運引起海冰減少的具體物理過程。大氣水汽和能量輸送對北極氣候起重要作用，向極能量和水汽傳輸的變化會透過多種機制對北極海冰的年際變化和長期趨勢產生顯著影響。
多源衛星遙感觀測資料表明，2020年7月北極海冰範圍（SIE）出現衛星觀測以來（1979-）的極小值7.29×106km2，海冰覆蓋顯著減少主要發生在歐亞大陸附近的邊緣海，包括喀拉海、拉普捷夫海和東西伯利亞海。基於模式資料和氣象再分析資料，研究人員發現，2020年春季（4-6月份）大量水汽和能量由歐亞大陸透過喀拉海附近進入北極，並在海冰衰退區域匯聚，造成區域性區域大氣溫度升高、水汽含量增多，加強了溫室效應，進而導致上述海域向下長波輻射和湍流通量增加，融冰期提前開始。海冰融化開始後，激發了反照率正反饋機制，促進研究區域海冰覆蓋範圍的進一步減少。深入分析表明，2020年春季異常高的大氣水汽和能量輸入北極主要由特定的大尺度大氣環流模態控制，此外，氣旋活動對大氣水汽和能量輸送也發揮了重要作用。總體而言，2020年春季觀測到氣旋的典型軌跡與總能量和水汽輸送的路徑十分吻合，研究區域附近更多、更強的氣旋活動可能加強海冰漂移的氣旋異常，有利於裂隙、冰間湖的形成，促進反照率正反饋機制。該研究對大氣水汽和能量輸送對海冰變化的調控作用和內部機制具有啟示，有助於加深氣候變暖背景下對北極地區大氣-海冰相互作用機制的理解。
相關研究成果線上發表在The Cryosphere上。
2020年春季（4-6月）平均的經向（a）水汽通量和（b）總能量輸送的異常值以及（c）研究區域氣溫異常場的垂向分佈圖 (Liang et al., 2022)
2020年春季（4-6月）（a）SLP異常場以及（b）大氣水汽和能量路徑附近氣旋活動的軌跡（細線）及兩個典型軌跡（粗線），紅點表示氣旋生產，黑點表示氣旋消亡 (Liang et al., 2022)
來源：中國科學院海洋研究所
