北极放大新研究揭示了表面类型如何发挥作用

一种称为北极放大(AA)的强烈现象是指与全球平均水平相比，北极发生的变暖更为强烈。北极不同地表类型的AA表现出不同的变暖特征。

为进一步探讨地表类型对AA季节性和模型间不确定性的影响，中山大学和南方海洋科学与工程广东实验室的研究团队使用17个CMIP6模型将北极地区划分为四种地表类型：冰覆盖区、冰退区、无冰区和分析用地。

研究团队分析了17个CMIP6模型的突变4×CO2和工业化前实验的差异。多模态集合均值的结果表明，北极变暖的季节性模式——冬季变暖最大，夏季变暖较弱——发生在除无冰区以外的所有地区。

冰退区变暖最强，AA的季节反差最大。这一结果可以用季节性能量传递机制来解释，即夏季海冰融化时，大量的热量被开阔的海洋吸收和储存，并在冬季释放。

他们的发现发表在《大气科学进展》杂志上。

一些研究提出，有效热惯性的变化会导致北极的季节性放大。夏季，较大的海洋热容量会抑制变暖，而冬季，较小的海洋热容量会加速变暖，从而放大北极的季节性变暖。

因此，研究团队还探讨了不同表面类型的有效热惯性(ETI)变化对AA的影响。研究结果表明，冰退区存在从海冰到海洋的过渡，导致热惯性变化最大，这解释了该地区最显着的季节差异。无冰区微弱的热惯性变化解释了全年均匀变暖。

研究小组得出结论，季节性能量转移机制和ETI的变化共同作用导致了AA的季节性。由于模型模拟是预测未来北极气候的主要手段，该团队重点研究了AA中模型间不确定性的来源。

该团队讨论了AA在不同表面类型中的模型间不确定性，并定量分析了各种反馈中的模型间差异。结果表明，冰覆盖区域在1-2-3月(JFM)表现出最大的模型间不确定性，这主要是由海洋蓄热项引起的。

此外，冰反照率反馈在冰盖区和冰退区显示出较大的模型间差异，冰反照率反馈与北极变暖的相关性大于0.66。

“缩小海冰模拟的差异对于未来更好地预测北极气候具有重要意义，”该研究的通讯作者胡晓明博士说。

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