海-气耦合放大北极海冰消融对欧亚冬季寒潮影响研究获进展

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　　中国科学院院级科技专项体系包括战略性先导科技专项、重点部署科研专项、科技人才专项、科技合作专项、科技平台专项5类一级专项，实行分类定位、分级管理。

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　　中国科学技术大学（简称“中国科大”）于1958年由中国科学院创建于北京，1970年学校迁至安徽省合肥市。中国科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针，是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

　　中国科学院大学（简称“国科大”）始建于1978年，其前身为中国科学院研究生院，2012年经教育部批准更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学方针，与中国科学院直属研究机构（包括所、院、台、中心等），在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面高度融合，是一所以研究生教育为主的独具特色的高等学校。

　　上海科技大学（简称“上科大”），由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设，由上海市人民政府主管，2013年经教育部正式批准。上科大致力于服务国家经济社会发展战略，培养科技创新创业人才，努力建设一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

　　近年来，欧亚大陆冬季频繁遭遇极端寒潮事件。此前研究大多将寒潮频发归因于北极海冰消融，但基于大气模式模拟的降温信号远弱于实际观测结果。相关研究强调大气内部变率的主导作用，但大多忽略了海–气耦合过程影响，低估了海冰消融实际贡献。

　　近日，中国科学院西北生态环境资源研究院等科研人员，揭示了海–气耦合过程在北极海冰消融引发欧亚冬季寒潮中的关键作用，并指出其在1979年至2020年这一历史时期，显着放大了海冰消融导致的寒潮强度。

　　研究通过对比仅考虑大气过程的大气模式试验，与包含海–气耦合过程的全耦合模式试验，发现全耦合试验成功再现了与观测接近的寒潮降温信号，而大气试验中的响应相对微弱。分析表明，海冰消融通过海–气耦合过程，引发北大西洋和北太平洋海表升温异常，促进大气向极地输送更多热量，引起北极深增温现象，激发了向欧亚大陆传播的罗斯贝波列，进而增强了西伯利亚高压、东亚大槽及阿留申低压等环流系统，为寒潮爆发提供了有利条件。

　　研究进一步指出，到本世纪末，随着海冰进一步消融，海–气耦合过程带来的热力学增温，将掩盖动力过程导致的降温，从而削弱海冰消融与寒潮事件之间的关联。

　　该研究为提高极端寒潮延伸期预报能力、强化防灾减灾措施提供了关键科学依据，并为学界深入理解全球变暖背景下，北极快速变化及其气候反馈机制提供了新视角。

　　相关研究成果发表在npj Climate and Atmospheric Science上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、甘肃省等的支持。

　　从ERA-5再分析资料（a）仅考虑大气过程的大气模式试验（b）包含海-气耦合过程的全耦合模式试验（c）得到的历史时期海冰消融导致冬季地表气温异常（d）全耦合模式试验与大气模式试验结果之差

　　近年来，欧亚大陆冬季频繁遭遇极端寒潮事件。此前研究大多将寒潮频发归因于北极海冰消融，但基于大气模式模拟的降温信号远弱于实际观测结果。相关研究强调大气内部变率的主导作用，但大多忽略了海–气耦合过程影响，低估了海冰消融实际贡献。近日，中国科学院西北生态环境资源研究院等科研人员，揭示了海–气耦合过程在北极海冰消融引发欧亚冬季寒潮中的关键作用，并指出其在1979年至2020年这一历史时期，显着放大了海冰消融导致的寒潮强度。研究通过对比仅考虑大气过程的大气模式试验，与包含海–气耦合过程的全耦合模式试验，发现全耦合试验成功再现了与观测接近的寒潮降温信号，而大气试验中的响应相对微弱。分析表明，海冰消融通过海–气耦合过程，引发北大西洋和北太平洋海表升温异常，促进大气向极地输送更多热量，引起北极深增温现象，激发了向欧亚大陆传播的罗斯贝波列，进而增强了西伯利亚高压、东亚大槽及阿留申低压等环流系统，为寒潮爆发提供了有利条件。研究进一步指出，到本世纪末，随着海冰进一步消融，海–气耦合过程带来的热力学增温，将掩盖动力过程导致的降温，从而削弱海冰消融与寒潮事件之间的关联。该研究为提高极端寒潮延伸期预报能力、强化防灾减灾措施提供了关键科学依据，并为学界深入理解全球变暖背景下，北极快速变化及其气候反馈机制提供了新视角。相关研究成果发表在npj Climate and Atmospheric Science上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、甘肃省等的支持。论文链接从ERA-5再分析资料（a）仅考虑大气过程的大气模式试验（b）包含海-气耦合过程的全耦合模式试验（c）得到的历史时期海冰消融导致冬季地表气温异常（d）全耦合模式试验与大气模式试验结果之差