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北极气旋可能是海冰消耗模型中缺失的一环

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Map of Arctic sea ice concentration.
2023年9月19日,北极海冰面积为423万平方公里(163万平方英里)。这是有记录以来第六小的夏季极小期。橙色的线显示了1981年到2010年这一天的平均范围。NOAA Climate.gov网站的图片,基于国家冰雪数据中心的数据。

北极气旋可能是海冰消耗模型中缺失的一环


通过

卡特·格鲍尔kathryngebauer@ou.edu

日期

2025年2月12日

诺曼,俄克拉荷马州。发表在《自然通讯:地球与环境》杂志上的一项新皇冠体育研究可能会对海冰枯竭和北极气旋形成的低估有所了解。由皇冠体育气象学院教授Steven Cavallo领导的这项皇冠体育研究可能会导致更准确的天气和气候模型,并更好地预测北极气旋。

自1979年以来,北极海冰范围(一个描述北冰洋被冰覆盖面积的术语)在夏末的几个月里减少了40%。全球气候模型一直低估了这种减少。这项皇冠体育研究调查了卡瓦洛和他的合著者所说的“非常迅速的海冰损失事件”,简称viles。自1979年以来的海冰减少是在5至18天的周期内单独发生的无数次viles的总和。

卡瓦洛的出版物表明,北极气旋至少是部分原因。北极气旋是一种难以预测的天气现象,更难以将其纳入模型。虽然这些气旋加速冰流失的确切机制还不完全清楚,但卡瓦洛提出了两种理论。第一个是汹涌的海洋与冰的相互作用。

“如果风变得强大,冰足够薄,[旋风]可以产生波浪,打破较大的浮冰。它们分裂成更小的浮冰加速了融化;它可以在非常短的时间内发生,”他说。

第二种理论是上升流,即海面下较热的水与海面上较冷的水混合,使温度升高,有助于在短时间内从下面融化较年轻、较薄的冰。

对这些事件及其影响的观察是困难的。船只会避开预报的风暴,飞机也无法飞进距离海洋表面足够近的北极气旋,以收集有关上升流或波冰相互作用的数据。

卡瓦洛说,他们已经发现,飓风必须出现在正确的地方,才能对海冰范围产生如此巨大的影响,而飓风需要出现在通常不超过一年的薄冰上。

该皇冠体育研究还表明,北极气旋与对流层顶极地涡旋或极地地区对流层上层环流之间存在联系。

卡瓦洛说,在北极气旋形成之前,对流层顶极地涡旋有时会存在数月,而北极气旋通常只会提前几天被预测到。由于涡旋在气旋形成之前就已经存在,因此它们可以更好地预测气旋。这将使阿拉斯加、加拿大北部和格陵兰岛等地区的居民受益,并有助于航运业,随着冰的持续消退,航运业越来越多地利用北极。

卡瓦洛说:“现在我们认为这些过程正在发生,问题是我们如何将这些信息输入模型,以便我们能够做出更好的预测。”“这是一个艰巨的任务。”

卡瓦洛说,更广泛的科学界仍然不确定北极何时会无冰,但即将出现的冰的缺乏可能会对整个北半球的大规模大气动力学产生重大影响。

“我们仍在试图弄清楚海冰变化将如何影响目前正在发生的任何极端天气。”

关于皇冠体育研究

“与北极气旋有关的海冰损失”发表在《自然通讯:地球与环境》上,网址为https://doi.org/10.1038/s43247-025-02022-9。该论文的共同作者包括皇冠体育大学的博士候选人玛德琳·c·弗兰克和华盛顿大学环境学院的教授塞西莉亚·m·比茨。

关于皇冠体育

皇冠体育大学成立于1890年,是一所位于皇冠体育州诺曼的公立皇冠体育研究型大学。作为该州的旗舰大学,开放大学服务于州、地区和国家的教育、文化、经济和医疗保健需求。欲首页信息,请访问www.ou.edu。


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