南极海冰变化及其气候效应研究述评

王今菲，杨清华*，于乐江，宋米荣，罗昊，施骞，李雪薇，闵超，刘骥平

(1.中山大学 大气科学学院 热带大气海洋系统科学教育部重点实验室，广东 珠海 519082；2.南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），广东 珠海 519082；3.中国极地研究中心 自然资源部极地科学重点实验室，上海 200136；4.中国科学院大气物理研究所 大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室，北京 100029)

1 引言

南极海冰是极地气候系统的重要组成部分，也是全球气候变化最为敏感的要素之一。南极海冰影响着大气和海洋界面的通量（如热量、动量、物质等）交换，参与南大洋复杂的大气-海冰-海洋相互作用：例如，通过冰间湖形成过程中的盐析作用促进底层水的生成[1-2]，进而驱动全球大洋环流。南极海冰融化和冻结导致海水温度、盐度变化以及绕极深层水位置的调整，影响了冰架底部融化和海平面升高[3-4]。同时，海冰能够反射大部分太阳辐射，直接影响南半球高纬度天气和气候系统，包括云的形成以及降水形态，进而影响南极冰盖物质平衡及海平面变化[5-6]。同时，南极海冰对南大洋生物地球化学过程也极为重要[7]，其季节性生消会影响到磷虾、企鹅、海豹和鲸等诸多生物构成的南极生态系统[8-9]。然而，受制于极端恶劣的天气气候环境，南大洋冰区是目前地球上观测最少的地区之一，人类对此区域的了解甚至尚不能完全保障船舶的安全航行。2014 年1 月，俄罗斯“绍卡利斯基院士”号科考船受困南极浮冰区，前去救援的“雪龙”船在成功解救俄罗斯科考船后，受南大洋强气旋所致的海冰快速堆积的影响，也一度受困浮冰区[10]；……