北极海冰是全球气候系统的重要组成部分,它通过调控大气和海洋之间的热量、动量和物质交换,进而影响局地乃至全球的气候和生态系统。北极海冰变化与大气、海洋之间的耦合过程密切相关。因此,耦合气候模式对海冰演变特征的表达能力是最能体现人类对气候变化理解水平的指标之一。
我实验室极地海洋与气候变化创新团队通过将第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)北极海冰厚度历史模拟数据与华盛顿大学泛北冰洋模式与同化系统(PIOMAS)的冰厚再分析数据进行系统性地比较,研究了气候模式对不同海域北极海冰厚度的模拟偏差及其成因,揭示了历史时期北极海冰厚度变化的部分固有特征。研究发现,大多数模式都能较好地再现1979-2014年北极海冰厚度的气候平均态空间分布特征(图1)、季节性周期和长期变化趋势,但模式间模拟结果差异较大,而这种差异可能与模式分辨率和海冰子模式的选取有关(图2)。此外,研究认为在历史辐射强迫情景下,北极海冰年平均厚度可能会以-18%/十年的速率衰减,并在本世纪70年代达到最小值0.48米(平衡状态)。
研究成果于2022年9月14日在大气科学领域著名期刊Advances in Atmospheric Science录用发表,题目为“The Arctic sea ice thickness change in CMIP6’s historical simulations”。我实验室极地海洋与气候变化创新团队核心成员、中山大学大气科学学院韩博副教授为通讯作者,中山大学大气科学学院硕士生陈岚滢为第一作者,合作者包括创新团队核心成员、中山大学大气科学学院杨清华教授、吴仁豪副教授、博士生闵超和自然资源部第一海洋研究所舒启研究员。
该研究得到了国家自然科学基金和南方海洋实验室创新团队建设科研经费的支持。
图1.1979-2014年CMIP6各模式与PIOMAS模拟的的气候态平均海冰厚度差值。
图2.CMIP6各模式不同 (a)模式分辨率 (b)海冰模块的泰勒值(TS)。虚线表示泰勒值为0.8。
原文链接:https://doi.org/10.1007/s00376-022-1460-4(阅读论文请点击“阅读原文”)