近二十年來,北極海冰持續消融成為氣候系統變化最為重要的標誌之一。北極海冰消融對中緯度區域天氣事件和氣候變率的影響,一直是學術界討論的熱門話題之一。針對這一科學問題,學術界給出了不同的研究結果,即有影響,沒有影響,有影響但受自然變率調控。認為沒有影響的研究,主要依據包括:(1)北極海冰消融對大氣環流的影響,小於大氣環流的內部變率;(2)北極海冰消融的影響呈現很大的不確定性。
近期新的研究結果表明,近二十年來亞洲對流層低層冬季氣溫經歷了兩個階段:第一階段(2007/08至2012/13年冬季)主要表現為暖北極-冷歐亞特徵,而第二階段(2013/14至2018/19年冬季)則轉變為暖北極-暖歐亞空間格局。第一階段北極與亞洲冬季氣溫的聯系明顯偏强,而第二階段的聯系减弱了。這兩個階段均對應北極海冰异常偏少時期,問題是北極海冰的持續消融,是否可以導致北極與亞洲氣溫的聯系出現低頻變化。
利用1979-2017年觀測的北極海冰密集度作為外強迫,考慮到不同模式初值的影響,設計了39個不同初值的數值模擬試驗。類比試驗清楚地表明,北極海冰持續消融,在很大程度上可以再現觀測到的氣溫年代際變化的空間分佈型。囙此,北極海冰持續消融對冬季大氣環流低頻變化有重要貢獻,並使得北極-亞洲冬季氣溫聯系隨時間而呈現低頻變化特徵。2012/13年冬季以來,北極-亞洲聯系的减弱是由北極海冰持續消融引起的北極增暖加强的結果。囙此,(1)在北極海冰持續消融的背景下,暖北極-冷歐亞以及暖北極-暖歐亞將交替出現,從而新增了預測東亞冬季氣溫(冬季風)的難度。(2)北極海冰消融影響的不確定性,部分原因是由於我們認知不够造成的。
論文資訊:
Wu B.,Z.K. Li,J.A. Francis,and S.Y. Ding,2022: A recent weakening of winter temperature association between Arctic and Asia,Environmental Research Letters,17,034030,
論文連結:
https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac4b51