2022年夏季(2021年12月~2022年2月),南极海冰面积仅为307万平方公里,与1981–2010年气候态相比,减少了24%(98万平方公里),达到了有观测记录以来的最小值(图1),引起国内外学者的广泛关注。
近期,中国科学院大气物理研究所李双林研究员和中国地质大学(武汉)张超博士后在Atmospheric and Oceanic Science Letters上发表了一篇题为“Causes of the record-low Antarctic sea-ice in austral summer 2022”的研究论文,揭示了2022年夏季南极海冰破纪录减少的成因。
图1. 南极海冰时空分布特征。(a)海冰面积(SIA)年循环;(b)2022年夏季海冰密集度(SIC)异常分布及(d)其纬向平均(50-80S);(c)1979-2022年夏季SIA异常演变。
“此次南极海冰破纪录减少,西南极区域的海冰减少最为明显,主要与前期2021年8~10月南半球环状模破纪录增强和7~9月海洋性大陆附近海温显著增暖有关。”李双林研究员说道。
李双林研究员继续解释道:“由于平流层臭氧破纪录减少,使得前者维持历史最强或接近最强;而后者持续到2022年夏季,有利于拉尼娜的发生发展,最终在赤道西南太平洋激发向西南极方向传播的罗斯贝波。阿蒙森低压在二者协同的影响下,加深并向西南偏移,有利于西南极海冰减少。”
“在热力上,臭氧减少使得西南极扇区的海洋接收更多的太阳短波辐射而升温,有利于海冰减少。海温增暖还会导致低云减少,使得海洋吸收更多的短波辐射而进一步升温,该正反馈过程对海冰减少也有重要贡献。同时,阿蒙森低压北侧的西风异常还可导致向北的埃克曼热输送,放大表面增暖,从而促进海冰融化。”张超博士补充道。
图2. 2022年南极海冰破纪录减少的物理机制图
Citation:
Chao Zhang, Shuanglin Li, 2023. Causes of the record-low Antarctic sea-ice in austral summer 2022. Atmospheric and Oceanic Science Letters, https://doi.org/10.1016/j.aosl.2023.100353