在全球氣候變化的背景下，南極海冰范圍在2014年前呈現(xiàn)微弱的上升趨勢(shì)，但在2017年、2022年與2023年夏季屢次突破歷史極小值，預(yù)示著南極海冰可能已發(fā)生“穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變”。近日，中山大學(xué)/南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（珠海）教授楊清華團(tuán)隊(duì)指出，由天氣活動(dòng)觸發(fā)的“海冰快速減退事件”對(duì)春、夏季南極海冰變化有重要作用。相關(guān)成果發(fā)表在《通訊·地球與環(huán)境》。
南極海冰對(duì)全球天氣與氣候模式、大洋環(huán)流及南大洋生態(tài)系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)影響。因此，南極海冰“先緩慢增加、后急劇減少”的變化受到科學(xué)界的廣泛關(guān)注。過(guò)去的研究多聚焦于高緯度大氣環(huán)流模態(tài)、遙相關(guān)以及外部強(qiáng)迫等月至年代際信號(hào)的作用。然而，短時(shí)、劇烈的天氣過(guò)程同樣不可忽視。多個(gè)案例分析表明，天氣系統(tǒng)作用下，海冰發(fā)生快速減少，加劇“海冰-海洋反照率反饋”作用，有利于近年夏季海冰極小值的出現(xiàn)。但在此之前，這些快速減退事件對(duì)春、夏季海冰變化的總體貢獻(xiàn)尚不明晰。
本研究量化了這種貢獻(xiàn)。結(jié)果顯示，雖然單個(gè)海冰快速減退事件平均僅持續(xù)約2天（僅占春、夏季總時(shí)長(zhǎng)的1%），但每次事件帶來(lái)的海冰減少量，約占該區(qū)域春、夏季總減少量的5%，總貢獻(xiàn)可占海冰總減少量約41%。
研究進(jìn)一步揭示了事件的物理機(jī)制。海冰快速減退事件主要由熱力學(xué)融化主導(dǎo)，這與暖濕水汽侵入南極地區(qū)、帶來(lái)地表熱通量正異常密切相關(guān)。
同時(shí)，不同海區(qū)事件的驅(qū)動(dòng)機(jī)制存在差異。在西南極海區(qū)，快速減退事件通常與海洋性大陸及赤道太平洋中部的對(duì)流異常有關(guān)，這些熱帶對(duì)流擾動(dòng)會(huì)激發(fā)羅斯貝波向下游傳播，并在西南極海區(qū)維持阻塞高壓和大氣河侵入，為海冰融化提供能量。而在東南極海區(qū)，事件則更多與高緯度地區(qū)天氣尺度波動(dòng)生成的溫帶氣旋活動(dòng)相關(guān)聯(lián)。
“探究海冰快速減退事件，有助于在南大洋活躍的天氣過(guò)程與南極海冰年際變化之間建立一座橋梁。”楊清華表示，“這為我們理解近年來(lái)南極海冰的急劇減少提供了多尺度相互作用的視角，也為更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來(lái)南極海冰變化及評(píng)估其全球影響提供了科學(xué)依據(jù)。”（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 高雅麗）