研究进展
我实验室创新团队研究揭示大气河对南极海冰变化的影响
来源:南方海洋实验室
2023.04.14
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南极海冰在全球气候和局地生态系统起着重要作用。过去的研究认为,南极海冰变化之谜与高纬度环流系统、海表面温度模态以及外部强迫相联系。这些大尺度环流模态控制着天气系统的强度与频率,天气尺度的水汽输运在海冰变化中起着重要作用。大气河是长而窄的瞬时水汽输运带,承担着高纬度约90%的向极水汽输运量。在南极,前人大多聚焦于大气河对南极冰盖物质平衡的影响,仅有少数个例探究大气河对南大洋与南极海冰的作用,且总体影响与机制仍不明晰。


我实验室极地海洋与气候变化创新团队利用ERA5再分析资料和卫星观测数据,获得大气河对南极海冰变化的影响,以更好认识极端天气事件对海冰的作用机制。虽然海冰区域大气河出现频率低,但在各季节发生期间都能带来海冰边缘超过10%/日的海冰密集度趋势下降异常。该减少由海冰的热力过程主导,与大气河引起的大气异常相联系。大气河期间暖湿且多云的天气为强烈的寒冷季节融化提供异常强的感热通量增加,但在夏季却起到削弱海冰表面融化的作用。大气河期间的异常降水同样不可忽略,尤其是对于夏季融化的作用。



图1. (a) 秋季、(b) 冬季、(c) 春季与(d) 夏季季节平均南极海冰区域内大气河频率分布(单位:%)与(e) 1979年至2020年各季节南极海冰区域平均大气河频率时间序列及多年季节平均与标准差



图2. 各季节大气河导致((a)-(d))与非大气河情形下((e)-(h))日平均海冰密集度趋势异常(单位:%/day),仅对有大气河出现的格点的逐日海冰密集度趋势异常进行季节合成


研究成果于2023年4月11日在高水平期刊Geophysical Research Letters发表,题目为“The Role of Atmospheric Rivers in Antarctic Sea Ice Variations”。中山大学大气科学学院博士生梁凯昕为文章的第一作者,我实验室创新团队核心成员、中山大学大气科学学院杨清华教授为通讯作者,合作者包括创新团队骨干成员、中山大学大气科学学院罗昊博士、中山大学大气科学学院博士生王今菲。


该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、南方海洋实验室创新团队建设科研经费等的支持。


原文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022GL102588(阅读论文请点击“阅读原文”)

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