本月发表于《自然-气候变化》的一项研究显示，由于海冰融化，北冰洋可能会出现一种新型气候振荡。在无冰的北冰洋发生的海气耦合反馈将引发周期性的冷暖温度振荡，类似于热带太平洋中的厄尔尼诺和拉尼娜现象。
CMIP6历史和SSP5–8.5实验中1850-2099年北极温度的变化。（Kim et al.《自然-气候变化》2024）
最新一代全球气候模型对未来的预估显示，由于全球变暖，北极地区将经历巨大变化。预估在所有人为排放情景下，北极海冰覆盖将在二十一世纪迅速减少，并在夏季几乎无冰。这种海冰的大量损失将扩大开阔海洋的面积，加剧北极上空大气与海洋之间的相互作用。
该研究中，来自韩国延世大学不可逆气候变化研究中心的Soong-Ki Kim和Soon-Il An使用多模型模拟表明，北极海冰的损失可以触发内部变异性的临界转变，从而导致在北冰洋出现一种新的气候振荡。由于海冰融化而加剧的海气相互作用，导致了地表温度在多年代际时间尺度上的振荡行为。“我们的研究结果表明，当海冰减少到临界阈值以下时，北冰洋将出现一种新的内部变异性模态，”他们写道。
该振荡的动力学机制示意图。（Kim et al.《自然-气候变化》2024）
Kim和An提供了多条证据表明，由于全球变暖，北极地区可能会出现以年地表温度多年代际变化为特征的气候振荡。他们共运行了134次模拟，其出自三个国际气候模型比较计划档案：国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)、国际长期模式比较计划(LongRunMIP)以及国际上新世模式比较计划第二阶段(PlioMIP2)。该分析主要集中在北冰洋中部(80° N–90° N)的年平均表面温度异常（该区域不包括巴伦支海和格陵兰海等北极边缘海）。
CMIP6历史和SSP5–8.5实验中1850-2099年北极地表温度异常的变化。（Kim et al.《自然-气候变化》2024）
Kim和An的发现表明，全球变暖导致的海冰损失可能导致温度波动模式的临界转变，引发北极地区一种新的气候振荡模态。出现这种振荡的原因是北冰洋上层的一个独特特征，即那里的海洋温度随着深度的增加而升高。“鉴于北极气候具有深远的遥相关影响，在较暖的气候中出现的振荡可能对全球天气和气候产生相当大的影响，”作者们写道。“这些影响应在进一步的研究中进一步探讨。”
Kim和An最后指出，他们的结果主要基于气候模型模拟。CMIP6和LongRunMIP模型相当好地模拟了北极气候及其变异性，但也存在一些偏差。这意味着振荡出现的时间和特征可能存在偏差。需要使用聚焦于北冰洋中部经过精细调整的模型进行后续的模拟。
（文/牛静美）
【参考来源：】
Kim et al.《全球变暖导致在北冰洋一种气候振荡的出现》《自然-气候变化》2024（开放获取）
https://doi.org/10.1038/s41558-024-02171-3
https://www.researchgate.net/publication/385713082_Emergence_of_a_climate_oscillation_in_the_Arctic_Ocean_due_to_global_warming
https://doi.org/10.1038/s41558-024-02175-z
