近日，Environmental Research Letters在线发表了物理海洋教育部重点实验室最新科研成果“Observed contribution of Barents-Kara sea ice loss to warm Arctic-cold Eurasia anomalies by submonthly processes in winter”（《观测中冬季巴伦支-喀拉海冰减少通过月内时间尺度过程对暖北极-冷欧亚异常的贡献》）。该成果由实验室博士研究生李艳琴和张力副教授作为共同第一作者，甘波澜教授作为通讯作者等共同合作完成。

　　近几十年来北极海冰呈现快速减少趋势，其伴随着冬季欧亚大陆降温以及更多极端寒潮事件发生。观测中冬季巴伦支-喀拉海（BK）海冰减少与暖北极-冷欧亚（WACE）模态在年际和年代际时间尺度都存在显著正相关，但BK海冰变化是否会强迫欧亚温度异常仍旧存在许多争议。许多集合模式研究中未能得到与观测一致的BK海冰与WACE模态的显著相关，因而大量研究认为观测中两者的关系主要由大气内部变率主导，受海冰强迫的影响较小。 

　　为了探究大气内部变率在BK海冰与WACE模态的显著相关中扮演的角色，并得到更可靠的冬季大气异常对海冰强迫的响应，研究团队基于一个线性分解统计方法在日平均数据中分离了冬季欧亚主要大气内部变率（类乌拉尔阻塞模态）的信号。结果显示，BK海冰减少可以分别解释~65%和~81%的WACE相关东亚降温和北极增暖，而WACE相关的欧亚中部降温主要由大气内部变率解释（图1）。海冰强迫东亚降温不是直接通过温度平流过程，而是在月内时间尺度通过激发定常波，逐步加强BK下游高压脊和东亚大槽使东亚上空水汽输运减弱，降温在滞后~15天达到最强。 

　　上述研究定量了冬季BK海冰变化通过月内时间尺度过程对东亚的影响，这对预测东亚冬季极端天气与气候提供了重要科学依据。研究成果由国家重点研发计划项目（2019YFA0607001、2019YFC1509100）和国家自然科学基金项目（42276016、41906194、41922039）共同资助完成。

图1：线性分解的滞后BK海冰指数的日平均回归。（a-b）与海冰变化同期（lag 0）和滞后海冰变化15天（lag 15）的大气强迫部分异常，填色是表面气温，等值线是海平面气压。（c-d）lag 0和lag 15的海冰强迫部分异常。（e-f）北极、欧亚中部、东亚区域平均的滞后回归温度异常曲线图。

引用：

Li Y., L. Zhang, B. Gan*, H. Wang, X. Li, and L. Wu, 2023: Observed contribution of Barents-Kara sea ice loss to warm Arctic-cold Eurasia anomalies by submonthly processes in winter. Environmental Research Letters, 18, 034019. https://doi.org/10.1088/1748-9326/acbb92.