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北极—中纬度联系与北极海冰变化的关系研究新进展: 2024年; 本文概要介绍了近年来(2018~2023年),北极—中纬度联系与北极海冰变化的关系研究新进展。主要包括以下几个方面:(1)对北极海冰融化在欧洲极端降雪个例中的贡献有了实质性的认识,这是以往研究提出的北极海冰影响大气环流的机制所无法解释的。(2)冬季亚洲区域气温对北极海冰持续融化的响应有显著的低频振荡特征。北极海冰持续融化,有利于冬季暖北极—冷欧亚(2004/2005~2012/2013年)和暖北极—暖欧亚(2013/2014~2016/2017年)交替出现。前一阶段北极—中纬度联系加强,而暖北极—暖欧亚阶段北极与东亚的联系减弱了,但海冰融化影响北极—欧亚大陆联系强弱变化的机理不清楚。(3)在夏季平均和季节内时间尺度上,东亚中、低纬度区域夏季高温热浪极端天气事件与同期北极对流层中、低层冷异常有直接的动力联系。北极夏季对流层中、低层冷异常不仅有利于减缓北极海冰融化,而且成为预测后期东亚冬季风趋势的前兆因子。(4)北极夏季海冰融化异常,对我国华北以南区域夏季降水并无实质性影响。(5)尽管诸多研究强调了平流层—对流层相互作用,在连接北极海冰融化与中纬度天气气候中起重要作用,但因果联系依然偏弱,不确定性大于对流层过程。(6)区分北极海冰强迫与大气内部变率在天气事件和气候变率中的不同作用已无实际意义。未来关注北极海冰融化的影响,更应注重其在大气环流低频变化中的作用,以及北极海冰异常空间分布差异和不同异常振幅的影响,同时需要定量化研究北极海冰融化在极端天气和气候事件中的作用。; 武炳义; 关键词：北极海冰夏季降水

CMIP6模式对北极海冰的模拟及夏季无冰时间集合预估被引量：1: 2024年; CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6)共有52个模式提供了历史试验海冰密集度和海冰厚度的模拟数据,其中有35个模式提供了中等排放情景(SSP245)和高排放情景(SSP585)下未来海冰的模拟数据。本文从历史试验中3月、9月以及海冰年内变化模拟的角度综合评估了52个模式,并依据评估结果及1982—2012年预估试验的结果选择了部分模式使用相关约束法及多模式集合平均法预估了北极出现夏季无冰的时间。筛选出排名前19的模式用于预估未来海冰范围。在中等排放情景(SSP245)下,相关约束法预估在2065年北极将会首次出现夏季无冰的情况,而多模式集合平均法预估夏季无冰的情况将于2064年出现,两者预估的时间仅相差1年。在高排放情景(SSP585)下,相关约束法预估在2051年北极将会首次出现夏季无冰的情况,而多模式集合平均法预估夏季无冰的情况将于2050年以后出现,两者预估的时间也仅相差1年。2种方法在使用同样的模式组合时预估的结果相差不大。与其他研究类似,2种情景下的预估仍然存在很大的不确定性。; 赵海波李佳琦王梓琦王晓春

1979-2022年北极海冰变化及影响因素分析: 2024年; 海冰是海洋-大气交互系统的重要组成部分,是全球气候变化的指示器。深入分析海冰演变规律,探索全球气候变化与海冰范围之间的关联,对应对和减缓全球气候变化具有重要的理论意义。本文以北极海冰为研究对象,深入分析了1979-2022年北极海冰范围的季节、年际和年代际变化特征,并构建向量自回归模型(Vector AutoRegressive Model,VAR)检验全球平均气温、大气CO_(2)浓度与北极海冰范围之间的因果关系,并分析影响程度。结果表明:(1)北极海冰范围季节变化特征明显,一般在3月达到最大,9月达到最小,这主要与太阳辐射的年变化周期相关;(2)1979-2022年,北极海冰范围总体呈减小趋势,年变化量为5.3万km^(2);(3)北极海冰范围在年代际尺度上逐渐减小,2000-2009年,北极海冰范围较上一个十年减小最多(减少67万km^(2));(4)全球平均气温和大气CO_(2)浓度均对北极海冰范围变化造成了显著影响;(5)全球平均气温和大气CO_(2)浓度与北极海冰范围均有显著负相关关系,相关系数分别为-0.92和-0.95。; 邓丽静金波文全梦媛王爱梅范文静王慧; 关键词：平均气温全球气候变化

不同类型ENSO事件对初冬北极海冰的影响: 2024年; 基于1951—2019年NCEP/NCAR再分析资料、Hadley环流中心海温、海冰密集度资料,通过合成分析和诊断温度异常方程,研究不同类型ENSO对初冬北极海冰的影响。结果表明,EP La Niña发展年初冬(11—12月),巴伦支—喀拉海海冰异常减少;CP La Niña发展初冬,巴伦支—喀拉海海冰异常增加。EP和CP型El Ni1o对初冬北极海冰的影响类似:格陵兰海海冰异常减少,而哈德逊—巴芬湾海冰异常增加。不同类型ENSO对初冬北极海冰的影响主要通过产生不同的大气遥相关,引起同期和前期的海表气温异常而实现。; 刘远盈袁潮霞; 关键词：北极海冰格陵兰海

北极海冰与CP型厄尔尼诺事件的遥相关: 2024年; 为了进一步认识高低纬度之间事件的遥相关机制,对北极海冰和中太平洋(central Pacific,CP)型厄尔尼诺现象的相互关系进行了深入研究。首先利用最新的观测和再分析数据,验证了北极冷季海冰损失可以引发次年的类CP型厄尔尼诺增暖现象及相应的副热带北太平洋海气耦合机制,阐明北极海冰异常引起春末夏初的北太平洋气压异常,进而导致热带太平洋海温增加和西风异常,最终在冬季发生类CP型厄尔尼诺现象的变暖。依据前人对CP型厄尔尼诺发展年夏季的研究思路,研究结果显示,在CP型厄尔尼诺发展年冷季,加拿大盆地海冰显著减少导致北极海冰范围总体出现异常低值,但在巴伦支海北部因风场作用海冰异常增加。同时揭示了在CP型厄尔尼诺衰退年,暖季北极海冰显著损失,海表面净热通量显著增加以及海表面风和海冰运动等动力效应有助于拉普捷夫海海冰的损失,北极海冰和CP型厄尔尼诺相互关系的理论得到了一定的完善。; 郑璐曦刘海龙; 关键词：北极海冰

北极海冰变化对青藏高原夏季降水的影响及机理研究: 青藏高原(简称“高原”)和北极的气候响应随变暖而加剧。高原夏季降水变化的空间差异影响着区域甚至全球的水分循环和能量输送。同时,北极海冰快速减少,通过热力和动力过程对中纬度地区的天气和气候产生深远影响。高原与北极的气候变化...; 胡睿; 关键词：青藏高原夏季降水北极海冰热力异常印度夏季风

BCC-CSM2模式耦合同化对北极海冰次季节预测的影响: 2024年; 近年来北极海冰的加速融化对北半球天气和气候的影响逐渐加剧,开展准确的海冰次季节预测已成为迫切需求。基于北京气候中心气候系统模式(BCC-CSM2),采用多种耦合同化方案(大气同化、海洋-大气同化、海洋-海冰-大气同化)产生模式初值,开展大气(FST-A)、海洋-大气(FST-AO)、海洋-海冰-大气(FST-AOI)预测试验,进而探讨了多圈层耦合同化对北极海冰次季节预测的影响。结果表明,随着耦合同化分量的增加,模式对海冰密集度气候态和变率的预测技巧逐渐提高,其中FSTAOI在所有试验中表现最优。海洋-海冰-大气同化对预测的影响存在明显的季节性差异,其在大多数月份(尤其是少冰期(9—10月))能够明显降低海冰密集度预测误差,但在快速融冰期(6—7月),若干海冰边缘区(波弗特海、东西伯利亚海、拉普捷夫海、喀拉海附近)的密集度误差随预测时间延长而快速增大。因此,多圈层耦合同化在总体上能够有效改善北极海冰次季节预测,但其在快速融冰阶段对预测的影响存在较大不确定性。进一步诊断表明,在快速融冰期,采用海洋-海冰-大气同化初值的试验在预报开始阶段(主要指第1周)低估了海冰边缘区的密集度。在海冰-反照率正反馈机制影响下,这可能导致模拟地表短波辐射吸收增加,引起海水升温和海冰融化加快,进而导致海冰误差快速增长。未来研究将致力于继续提升海洋-海冰-大气多分量耦合同化的协调,以持续改进北极海冰次季节—季节预测能力。; 邱孙俊杰刘向文姚隽琛; 关键词：北极海冰

CMIP6计划中我国地球气候系统模式北极海冰空间分布的模拟评估被引量：1: 2024年; 世界气候研究计划(WCRP)正在组织实施第6次国际耦合模式比较计划(CMIP6)。本文选取了参加CMIP6的9个中国大陆地球气候系统模式的北极海冰输出结果与同时段海冰遥感观测数据进行比较,评估了各个模式1980年至2014年北极海冰密集度和其长期趋势的空间分布。研究表明,所有的模式都可以较好地模拟出3月北极海盆海冰的分布情况,误差主要分布在海冰边缘地区,其中鄂霍茨克海的中部以及巴伦支海地区误差最大,最高值可达90%。与3月相比,模式对9月海冰空间分布的模拟效果不佳,在北极海盆地区以及海冰边缘地区均存在15%以上的误差。在海冰密集度长期趋势空间分布方面,3月,9个模式总体高估了海冰下降区的海域面积,在鄂霍茨克海、巴伦支海以及格陵兰海北部海域为模式误差大值区(大于50%)。模式在模拟9月海冰下降趋势的区域及量级上较3月都有更大的偏差。另外,9个模式对海冰密集度多年平均季节变化的模拟能力与其对长期趋势的模拟能力有一定关联,对海冰密集度季节变化模拟准确的模式,其海冰长期趋势的模拟也较接近观测。海冰分量模式中参数化方案的改进可以明显提高模式的模拟能力。; 李佳琦王晓春赵立清; 关键词：北极海冰

全球变暖背景下北极海冰与东亚冬季风关系的变化及其机制: 2024年; 为了进一步了解全球变暖背景下北极海冰与东亚冬季风的关系及其变化,本文选用东亚冬季风北模态及南模态作为东亚冬季风指数,利用滑动相关分析、回归分析及合成分析研究了全球变暖背景下1953—2021年北极海冰密集度与东亚冬季风关系的变化特征及其机制。结果表明:11月巴伦支海海冰密集度与东亚冬季风北模态之间的关系发生了显著变化,从1962—1977年显著正相关转为1983—1999年显著负相关,2000年以后两者无显著关系。1962—1977年11月巴伦支海海冰偏多对应东亚冬季风偏强,这是大气环流影响海冰的结果,11月的大气环流异常特征维持到了冬季,使得欧亚大陆上空大气呈现出北极涛动(Arctic Oscillation,AO)负位相,在增强东亚冬季风的同时将中高纬大陆干冷空气输送至巴伦支海,在表面风应力的作用下巴伦支海海冰增多。1983—1999年则由前一时期的大气环流影响海冰变为海冰影响大气环流,11月巴伦支海海冰显著减少在冬季激发出了北极涛动负位相,加强东亚大槽及东亚高空西风急流,从而使得东亚冬季风偏强。2000年以后北极海冰与东亚冬季风北模态的关系明显减弱,此时东亚冬季风与北极涛动的负相关关系更为显著。; 郑帅孙博邱振鹏吴文星; 关键词：全球变暖北极海冰东亚冬季风北极涛动

秋季北极海冰变化与中高纬大气环流异常的联系及机制研究: 随着温室气体的不断排放,全球持续变暖,北极海冰快速消融,这给全球的自然环境与人类社会都产生了巨大的影响。在此背景下,北极海冰的变化及其影响备受公众与学术界的关注。本文基于观测和再分析资料、地球系统模式大样本集合(CESM...; 宋子祎; 关键词：北极海冰北大西洋涛动

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