北极气候变化对全球环境和经济具有重要影响。近年来,北极夏季海冰快速衰减引起了人们的广泛关注。研究发现,当预测起报日期早于 6 月时,对夏季海冰的预测技巧会急剧下降,这被称为北极海冰“春季预测障碍”。
为了更好地预测北极海冰变化,我实验室极地海洋与气候变化创新团队研究发现并揭示了北极春季水汽与9月海冰密集度之间的物理联系, 为减缓北极海冰“春季预测障碍”提供了理论依据。进而提出了一种改进的统计预测模型,通过合理考虑表面能量通量(净表面能量通量、净表面长波辐射和净表面短波辐射)、云或水汽等因子,更好地在模型中体现了大气和海洋界面之间的相互作用过程,从而改善了统计模型的预测技巧(图 1),减缓了北极海冰 “春季预测障碍”。
图 1. 使用预测因子模型对1979年至2019年北极夏季海冰密集度预测技巧的改进
研究成果于2023年4月18日在国际著名期刊 Geophysical Research Letters 发表,题目为“Reducing the Spring Barrier in Predicting Summer Arctic Sea Ice Concentration”。中山大学大气科学学院本科毕业生(现南京大学硕士研究生)曾璟文为文章的第一作者,我实验室极地海洋与气候变化创新团队骨干成员、中山大学大气科学学院李雪薇博士为通讯作者,合作者包括实验室主任陈大可院士、极地海洋与气候变化创新团队核心成员杨清华教授、美国哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测研究所Xiaojun Yuan博士和美国国家海洋和大气管理局地球物理流体动力学实验室Mitchell Bushuk博士。
该研究得到了南方海洋实验室创新团队建设项目和国家自然科学基金等的支持。