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，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)與工程廣東省實驗室（珠海）教授楊清華團(tuán)隊指出，由天氣活動觸發(fā)的“海冰快速減退事件”對春、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的作用。然而，短時、劇烈的天氣過程同樣不可忽視。多個案例分析表明，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，雖然單個海冰快速減退事件平均僅持續(xù)約2天（僅占春、夏季總時長的1%），但每次事件帶來的海冰減少量，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)、帶來地表熱通量正異常密切相關(guān)。
同時，不同海區(qū)事件的驅(qū)動機(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流異常有關(guān)，這些熱帶對流擾動會激發(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)天氣尺度波動生成的溫帶氣旋活動相關(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)測未來南極海冰變化及評估其全球影響提供了科學(xué)依據(jù)。”（來源：中國科學(xué)報 高雅麗）