天天即時:南極破紀錄爆發(fā)性增溫成因

2023-03-14 15:11:23


(資料圖)

中國氣象科學研究院全球變化與極地研究所丁明虎團隊在Science Bulletin 2023年第2期發(fā)表了題為“New record of explosive warmings in East Antarctica”的文章,揭示了南極破紀錄爆發(fā)性增溫的成因。

南極是地球氣候系統(tǒng)中最大的冷源,一直以來被視為全球氣候的“穩(wěn)定器”。 但近年來,南極地區(qū)經(jīng)歷了快速的氣候變化與頻發(fā)的極端天氣,這意味著南極或已邁入急劇變化的階段,需要引起國際社會的重視與警惕。2022年3月15~18日,南極冰穹C地區(qū)氣溫在4天內(nèi)增幅超40℃,引起全球關(guān)注。揭示這一爆發(fā)性增溫事件(以下稱3.18爆發(fā)性增溫)的成因,對深入了解南極氣候變化特征具有十分重要的意義。

研究表明,3.18爆發(fā)性增溫覆蓋東南極大范圍地區(qū),包括維多利亞地和威爾克斯地,增溫最強區(qū)域位于冰穹C地區(qū)。位于威爾克斯地的阻塞高壓驅(qū)動了這一爆發(fā)性增溫。一方面,阻塞高壓上游一側(cè)的偏北風將大量暖濕氣流注入南極腹地,導致內(nèi)陸向下長波輻射的加強,并驅(qū)動了劇烈增溫;另一方面,阻塞的侵入破壞了南極內(nèi)陸穩(wěn)定的逆溫結(jié)構(gòu),導致冰蓋近地面能量快速交換,加劇氣溫升高。

研究還指出,過去40多年間(1979~2022年),冰穹C地區(qū)共計發(fā)生了58次爆發(fā)性增溫事件。3.18爆發(fā)性增溫為1979年以來最強的爆發(fā)性增溫,增溫幅度約為其他事件平均的兩倍。冰穹C地區(qū)的爆發(fā)性增溫多由位于威爾克斯地的阻塞高壓驅(qū)動溫暖潮濕的氣團輸入冰蓋內(nèi)部導致。其引發(fā)的增溫強度取決于阻塞高壓的環(huán)流強度,驅(qū)動此次破紀錄事件的阻塞高壓強度,遠高于歷史任何時期。

圖1 溫度與環(huán)流異常

2022年3月18日(a)溫度異常(填色;℃)和(b)500百帕位勢高度(等值線;m)與位勢高度異常(填色;m)。(c)–(d)類似于(a)–(b), 但為過去40多年所有爆發(fā)性增溫事件峰值的合成值

圖2 爆發(fā)性增溫強度和環(huán)流強度指數(shù)

(a)所有阻塞驅(qū)動的爆發(fā)性增溫事件(黑色曲線)和3.18爆發(fā)性增溫事件(紅色曲線)強度演變。(b)同(a),但為環(huán)流強度指數(shù)。(a)和(b)中的灰色陰影顯示所有事件從最大值到最小值的范圍。(c)所有爆發(fā)性增溫的峰值與環(huán)流指數(shù)峰值的散點圖,其中3.18事件標記為紅點。(c)中的黑色虛線表示最佳擬合線

中國氣象科學研究院全球變化與極地研究所副研究員王賽為論文的第一作者,丁明虎研究員為通訊作者。


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