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发表在Nature CommunicationsEarth & Environment上的一项研究探讨了气候模型低估北极海冰损失的原因以及北极气旋在这一过程中的作用。 这项研究由俄克拉荷马大学气象学教授史蒂文-卡瓦洛（Steven Cavallo）领导，可以改进天气和气候模型，从而更准确地预测北极气旋。
自 1979 年以来，北冰洋海冰范围--北冰洋被冰覆盖的面积在夏末缩小了 40%。 然而，全球气候模型一直低估了这种减少。 这项研究的重点是"极速海冰损失事件"（VRILEs），即持续 5 到 18 天的海冰加速损失期。 北极海冰的长期减少是随着时间推移发生多次 VRILE 的结果。
卡瓦洛的论文表明，北极气旋至少是部分原因。 北极气旋是一种难以预测的天气现象，要将其纳入模型更是难上加难。 虽然人们还不完全清楚这些气旋为何会加速冰层流失的确切机制，但卡瓦洛提出了两种理论。
首先是汹涌的海浪与冰的相互作用。如果风力强劲，冰又足够薄，[气旋]就会产生波浪，击碎较大的浮冰。 将它们打碎成更小的浮冰会加速融化，融化的速度非常快。
第二种理论认为，上升流是指海面下较暖的海水与海面上较冷的海水混合，温度升高有助于在短时间内融化海面下较年轻、较薄的冰层。
对这些事件及其影响的观测非常困难。 船只会避开预报的风暴，飞机也无法飞入北极气旋中足够接近海面的地方，以收集上升流或波冰相互作用的数据。
卡瓦洛说，他们发现气旋必须出现在正确的地方，才能对海冰范围产生如此巨大的影响，气旋必须出现在通常不超过一年的薄冰区域。研究还表明，北极气旋与对流层顶极地漩涡或极地上空对流层上层的环流之间存在联系。
对流层顶极地漩涡有时会在北极气旋形成前几个月就出现，而北极气旋通常只能提前几天预测到。 由于极地涡旋在气旋形成前就已存在，因此可以更好地预测气旋。 这将使阿拉斯加、加拿大北部和格陵兰岛等地区的居民受益，并有助于航运业的发展，因为随着冰雪的不断消退，航运业对北极地区的利用日益增加。
卡瓦洛说："现在我们认为这些过程正在发生，问题是我们如何将这些信息输入模型，从而获得更好的预测。这是一项艰巨的任务。更广泛的科学界仍不确定北极何时会变成无冰地区，但迫在眉睫的缺冰问题可能会对整个北半球的大尺度大气动力学产生重大影响。我们仍在试图弄清楚海冰的变化究竟会如何影响目前正在发生的任何极端天气。"
编译自/ScitechDaily
DOI: 10.1038/s43247-025-02022-9
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