近20 a驱动北极夏季迅速增暖和融冰的自然因素及过程

丁庆华

加州大学 圣巴巴拉分校地理系,美国加州 圣巴巴拉市 93106

*联系人，E-mail:qinghua@ucsb.edu

1 背景

1.1 气候变化下北极增温的主要外强迫机制

在全球变暖的影响下,过去几十年北极地区表面温度的增加是全球平均地表温度增加的两倍以上(Serreze and Barry,2011;Vaughan et al.,2013),这个现象被科学界定义为北极放大现象。北极放大现象体现在北极气候系统的很多方面,如高纬大气和海温的快速增暖,海冰、陆冰(冰架及冰川)、冻土的加速融化,植被和生态系统的快速演变,以及北极区域海洋的物理和生化等方面的一系列变化(Koenigk et al.,2020)。这些变化预示着北极可能已经或者很快将要进入一种全新的状态。这种新常态为人类未来的气候应对提出了巨大的挑战,因此深入研究北极变暖机制,以及更为准确地预判未来北极变暖增速就显得尤为重要。因为海冰减少是北极变暖的核心问题之一,所以本文主要关注近几十年对夏季海冰快速减少的机制的理解和讨论。

过去20 a北极海冰迅速减少在各个月份都很明显,最大的变化出现在9月,这主要因为在气候态上,9月是夏季海冰融化季节的末期,也是从融化季向结冰季的关键转折期,因此在9月海冰无论从体积还是面积上都达到全年的最小值。此时海冰对气候的变率更加敏感,很多研究也因此更加关注9月海冰的状态,并把9月海冰的长期变率看作衡量北极变暖的一个重要指标。海冰在9月的变化主要反映了海冰在整个融化季甚至之前结冰期状态的一个累计效果,它的变率更多的是反映了海冰对整个夏天甚至更早月份气候的变率及异常,而并非只是对9月气候异常的反映。……