来源: 中国科学杂志社微信公号 发布时间:2023/3/14 15:05:50
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南极破纪录爆发性增温成因

 

中国气象科学研究院全球变化与极地研究所丁明虎团队在Science Bulletin 2023年第2期发表了题为“New record of explosive warmings in East Antarctica”的文章,揭示了南极破纪录爆发性增温的成因。

 

南极是地球气候系统中最大的冷源,一直以来被视为全球气候的“稳定器”。 但近年来,南极地区经历了快速的气候变化与频发的极端天气,这意味着南极或已迈入急剧变化的阶段,需要引起国际社会的重视与警惕。2022年3月15~18日,南极冰穹C地区气温在4天内增幅超40℃,引起全球关注。揭示这一爆发性增温事件(以下称3.18爆发性增温)的成因,对深入了解南极气候变化特征具有十分重要的意义。

研究表明,3.18爆发性增温覆盖东南极大范围地区,包括维多利亚地和威尔克斯地,增温最强区域位于冰穹C地区。位于威尔克斯地的阻塞高压驱动了这一爆发性增温。一方面,阻塞高压上游一侧的偏北风将大量暖湿气流注入南极腹地,导致内陆向下长波辐射的加强,并驱动了剧烈增温;另一方面,阻塞的侵入破坏了南极内陆稳定的逆温结构,导致冰盖近地面能量快速交换,加剧气温升高。

研究还指出,过去40多年间(1979~2022年),冰穹C地区共计发生了58次爆发性增温事件。3.18爆发性增温为1979年以来最强的爆发性增温,增温幅度约为其他事件平均的两倍。冰穹C地区的爆发性增温多由位于威尔克斯地的阻塞高压驱动温暖潮湿的气团输入冰盖内部导致。其引发的增温强度取决于阻塞高压的环流强度,驱动此次破纪录事件的阻塞高压强度,远高于历史任何时期。

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图1 温度与环流异常

2022年3月18日(a)温度异常(填色;℃)和(b)500百帕位势高度(等值线;m)与位势高度异常(填色;m)。(c)–(d)类似于(a)–(b), 但为过去40多年所有爆发性增温事件峰值的合成值

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图2 爆发性增温强度和环流强度指数

(a)所有阻塞驱动的爆发性增温事件(黑色曲线)和3.18爆发性增温事件(红色曲线)强度演变。(b)同(a),但为环流强度指数。(a)和(b)中的灰色阴影显示所有事件从最大值到最小值的范围。(c)所有爆发性增温的峰值与环流指数峰值的散点图,其中3.18事件标记为红点。(c)中的黑色虚线表示最佳拟合线

中国气象科学研究院全球变化与极地研究所副研究员王赛为论文的第一作者,丁明虎研究员为通讯作者。


 
 
 
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