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科研动态 | 2022年2月南极海冰范围达到四十年来最小值

已有 2656 次阅读 2022-11-7 15:05 |个人分类:备忘录|系统分类:科研笔记

科研动态 | 2022年2月南极海冰范围达到四十年来最小值

南方海洋实验室 2022-04-19 22:40 发表于广东

以下文章来源于大气科学进展AAS ,作者王今菲、罗昊等

大气科学进展AAS.

《大气科学进展》(Advances in Atmospheric Sciences)1984年创刊,SCI收录,最新SCI影响因子为3.9

科研动态


Citation

Wang, J., H. Luo, Q. Yang, J. Liu, L. Yu, Q. Shi, and B. Han, 2022: An unprecedented record low Antarctic sea-ice extent during austral summer 2022. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-022-2087-1.


最近,地球的南北极都以“火热”的姿态闯进了国内外网站头条和热搜


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有些媒体采用“极端高温”作为标题,但其实这和我们通常理解上的“高温”不同。这里的“极端高温”,是升温和距平意义上的高温,而非35度以上的炎热天气。采用“极端高温”一词,可能是媒体为了方便民众理解而做的处理。当然,实际上,零下11度在南极内陆冰穹C同期确实是“高温”。)


一般情况下,随着南半球夏季结束,气温会不断下降,但3月中旬,暖气团大举攻入南极大陆,从3月17日开始,东南极大陆开始迅猛变暖,南极多个站点都监测到异常(10度以上)的升温


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虽然零下11.8度一点也不温暖,但对于南极内陆冰穹C的康科迪亚站来说,这是闻所未闻的,足以让一些“逗比”科学家玩出花样来。


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图片来自twitter


其实,相比于这些被报导的“火热”,南极海冰的变化早已悄悄出现。


2022年2月,南极海冰范围达到了四十年来的最小值,并于2月25日达到了历史新低(1.9百万平方公里),是自1978年以来第一次低于2百万平方公里(NSIDC,2022)。


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南极海冰现场

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南极海冰是极地气候系统的重要组成部分,影响着大气和海洋界面的通量(如热量、动量、物质等)交换,并参与南大洋复杂的大气–海冰–海洋相互作用。近40年来,与北极海冰的快速减少相反,南极海冰范围先是呈现出稳定的缓慢增长趋势,9月海冰范围在2012年、2013年和2014年不断刷新最高值纪录,随后又迅速减少,夏季海冰范围在2017年降到历史最低值(王今菲等,2021)。


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2015年雪龙号在南极冰区科考

(摄影:沈辉)


之后的南极海冰范围出现了一定恢复。但仅在五年后,这个2017年最低值记录就被再次打破。Nature 于2017年发表了题为《破解南极海冰之谜(Solve Antarctica’s Sea-ice Puzzle)》的评论文章(Turner and Comiso, 2017),呼吁国际学界加强对南极海冰变化的协同研究。


南极海冰在2021年9月初提前融化,并在2月8日开始低于气候态的两倍标准差范围。夏季南极海冰范围异常主要位于西阿蒙森海、东罗斯海、南极半岛西部、北威德尔海和西北印度洋。春季海冰异常主要位于西威德尔海、别林斯高晋海和东印度洋(Wang et al.,2022)。


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南极海冰范围时间序列以及夏季和春季海冰密集度分布。橙色等值线为1981-2010年气候态南极海冰范围。



我实验室极地海洋与气候变化创新团队核心成员杨清华教授与美国纽约州立大学刘骥平教授、中国极地研究中心于乐江副研究员等科研人员从海冰收支的角度对本次海冰范围最小值事件进行了分析,结果显示,在南半球夏季,热力作用主导了海冰变化,向极的热量输送和表面净热通量正异常伴随反照率反馈导致海冰融化。在春季,热力和动力过程共同影响海冰变化。动力作用导致阿蒙森海海冰向北输送并融化,同时伴随着沿岸海冰厚度降低,而表面净热通量主要融化了威德尔海海冰(Wang et al., 2022)。


该文章被选为AAS第十二期的封面文章。根据“钟鸣聊科学”公众号介绍,帝企鹅在孵化幼崽时需要恰到好处的海冰厚度,以往帝企鹅生活的区域,在1-2月份海冰才会融化,但如今海冰融化的时间大大提前,导致企鹅宝宝浑身沾满泥泞,容易失温死亡。海冰的快速融化,还会导致企鹅宝宝下水时间过早。而此时的它们还没有换上防水的羽毛,死亡率会更高。


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(南极海冰的提前和加速消融,会对极地气候和生态系统造成巨大影响。而对生活在南极地区的企鹅来说,也可能面临巨大灾难。封面上形单影只的小企鹅在逐渐消融的冰面上的背影,希望能唤起大家对南极气候和生态系统正在面临的威胁的关注。)


需要指出的是,本研究仅从局地尺度对本次南极海冰最低值事件进行了初步分析,对于导致这些局地大气和海洋异常的因素还需进一步研究,例如中低纬海温异常与高纬大气环流的遥相关作用(Li et al.,2021)、南大洋海水层结稳定性、自然变率与人类活动的贡献等。同时,2016-2017和2021-2022的南极海冰低值可能预示着南极海冰进入了极端事件频发的新阶段(Raphael and Handcock, 2022)。



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第一作者:王今菲 

中山大学大气科学学院博士生。主要从事南极海冰变化研究。

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通讯作者:罗昊 

中山大学大气科学学院博士后,南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)极地海洋与气候变化创新团队骨干成员。主要从事海冰资料同化和南极海冰变化研究。

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合作者:杨清华

中山大学大气科学学院教授、博士生导师,南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)极地海洋与气候变化创新团队核心成员。主要从事南北极海冰和气候变化预测研究。

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合作者:Jiping Liu

美国纽约州立大学教授。主要从事极地海冰对全球变化的响应和反馈、极地模拟和预测研究。

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合作者:于乐江 

中国极地研究中心副研究员。主要从事南北极气候变化研究。


参考文献

王今菲,杨清华,于乐江,等,2021:南极海冰变化及其气候效应研究述评. 海洋学报, 43(7), 11-22.

Li X., W. Cai, G. A. Meehl, et al., 2021: Tropical teleconnection impacts on Antarctic climate changes. Nature Reviews Earth & Environment, 2(10): 680-698.

NSIDC, 2022: Arctic Sea Ice News and Analysis. https://nsidc.org/arcticseaicenews/2022/03/.

Raphael M. N., and M. S. Handcock, 2022: A new record minimum for Antarctic sea ice. Nature Reviews Earth & Environment.

Turner, J., and J. Comiso, 2017: Solve Antarctica’s sea-ice puzzle. Nature, 547(7663), 275-277.

Wang, J., H. Luo, Q. Yang, J. Liu, L. Yu, Q. Shi, and B. Han, 2022: An unprecedented record low Antarctic sea-ice extent during austral summer 2022. Adv. Atmos. Sci., https://doi.org/10.1007/s00376-022-2087-1.

钟鸣聊科学:比往年同期高40℃!南北极同时出现极端高温,专家:这绝对不寻常https://baijiahao.baidu.com/s?id=1727967414844895272&wfr=spider&for=pc


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如有侵权,请及时与我们联系,我们将尽快处理

文案: 大气科学进展AAS

图片: 大气科学进展AAS

封面: 大气科学进展AAS

编辑:刘晓平

初审:刘晓平

审核:漆姗姗

审定发布:杨清华

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