研究进展
南极海冰覆盖范围降至历史新低
来源:刘骥平
2023.04.24
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导读

2017年以来,南极海冰覆盖范围异常偏低,且在2022年创下1.924百万平方公里的低值纪录。最新卫星观测数据显示,在2023年2月21日,南极海冰覆盖范围降至1.788百万平方公里(连续两年低于2百万平方公里),是45年来卫星观测的新低值。相关研究成果于2023年3月29日在Science合作期刊Ocean-Land-Atmosphere Research 全球首发报道。

图1  导致南极海冰覆盖范围出现历史新低的大气和海洋过程示意图

与全球气候变率密切相关的四个大气驱动因素在一定程度上促成了南极海冰覆盖范围的历史新低,包括:2022年持续的南极涛动正位相,特别是春季和夏季异常强的南极涛动;2022年中等强度的拉尼娜事件,特别是在罕见的三年(2020-2022)拉尼娜事件背景下;2022年年代际太平洋涛动处于负位相;而大西洋多年代际涛动处于正位相。这四个因素都导致阿蒙森海低气压异常加强和向西南移动,大幅减少了别林斯高晋海和南极半岛东部区域的海冰。


然而,与往年明显不同的是,南极海冰在不受上述因素控制的海域出现了广泛的异常偏少的海冰,尤其是在2022年春季和夏季。我们知道,全球海洋吸收了人类活动产生的大部分热量,海表温度在2022年上升至历史新高。南大洋的热含量比其他海洋增加得更快,~55°S以南的南大洋次表层海温明显变暖。结合西风带的加强和向南极移动,使得埃克曼上升流增强,从而促进次表层暖水向上的输送,导致海冰减少。因此,人类活动造成的全球变暖可能会起到控制阀的作用,将次表层变暖的海水搅动到表层。


更关键的是,新的历史新低标志着观测到的南极海冰覆盖范围时间序列从长期正趋势转向负趋势。这一变化进一步提出了一个重要科学问题,即过去几年南极海冰的变化是否是一个短暂的异常现象(主要由自然气候变率造成),还是早期证据表明的南极海冰从长期增加到减少的稳健转变(人为强迫正超过自然变率的作用)。


总结与展望

南极海冰覆盖范围降至45年来卫星观测的新低值,标志着观测到的南极海冰时间序列从长期正趋势转向负趋势。最新的气候和地球系统模式预测,在21世纪,温室气体增加将主要造成南极海冰大幅减少,这也引发了人们对南极海冰临界点的关注。南极海冰的大幅减少将对南极气候和生态系统产生深远影响,如:极端气候、冰架稳定性和食物链;并带来全球性的影响,如:海平面上升和碳循环反馈。因此,我们需要更多、更深入的研究来回答南极海冰最近的变化是短暂的异常还是向长期下降过渡这个科学问题,从而提高我们对未来南极海冰变化如何与更广泛的地球系统相互作用的理解。



文章标题:

Lowest Antarctic Sea Ice Record Broken for the Second Year in a Row


文章作者:

Jiping Liu, Zhu Zhu and Dake Chen


文章摘要:

Antarctic sea ice extent dropped to its lowest level in 45 years of satellite observations on 2023 February 21, the second year in a row with an area below 2 million km². This occurrence raises the question of whether the recent change in Antarctic sea ice is a brief anomaly or an early precursor to a transition to a long-term decline.


文章引用:

Liu J, Zhu Z, Chen D. Lowest Antarctic Sea Ice Record Broken for the Second Year in a  Row.  Ocean-Land-Atmos. Res.2023;2:Article 0007. 

https://spj.science.org/doi/10.34133/olar.0007

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