客观日本

北海道大学和海洋研究开发机构阐明格陵兰岛夏季升温减缓之谜

2022年01月28日 海洋宇宙

北海道大学研究生院地球环境科学研究院的学术研究员松村伸治与海洋研究开发机构北极环境变动综合研究中心的主任研究员铃木和良等人组成的研究团队宣布,搞清了近年来格陵兰岛夏季升温速度放缓的机制。研究人员通过分析大气海洋的观测数据发现,2000年以后亚热带太平洋频发的类厄尔尼诺现象是升温速度放慢的主要原因。该发现预计将有助于预测未来全球变暖及其影响。相关成果已经发表在国际科学期刊《Communications Earth & Environment》的2021年12月16日号上。

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升温减速机制的模式图(图片由北海道大学松村学术研究员提供)

在过去几十年里,格陵兰冰盖由于气候变暖而不断融化,海洋淡水供应增多加剧海平面上升的情况令人担忧。另一方面,自2012年冰盖融化达到最大值后,融化面积就开始减少,淡水供应也逐渐减少。2012年格陵兰岛的气温上升达到了历史最高点,之后在融化季的夏季一直保持低温趋势。这种趋势不仅是格陵兰岛沿海地区,在海拔3200米的冰盖顶部的观测点也观察到了。与此相反,在格陵兰周边以外的夏季北极圈,气候变暖却仍在继续,只有格陵兰岛周边出现了极为特殊的情况。

此次研究团队决定查清为什么全球的气候变暖现象都在加剧,而只有格陵兰岛周边地区的夏季升温在减速。

首先研究团队分析了气象厅公开的大气观测数据(JRA55),发现夏季北极地区的大气环流自2000年代以来发生了巨大变化。2000~2012年由于反气旋环流增强,为格陵兰岛和加拿大北部带来高温,创下历史最高升温记录。另一方面,2012年以后气旋环流增强,为这些地区带来了低温。相对于这种变化,在2000年之前从未出现过这种大气导致的远程效应(遥相关)。所以研究团队决定分析英国气象局哈德利气候研究中心提供的海面水温卫星观测数据(HadISST)。

结果显示,自2000年以来,赤道太平洋发生的常规型厄尔尼诺/拉尼娜现象的频率有所下降,而亚热带太平洋发生的类厄尔尼诺/类拉尼娜现象的频率和规模有所上升。

这表明,随着类厄尔尼诺/类拉尼娜现象的发生,海面水温和降水区的变化脱离了赤道的东风区域,朝着亚热带海域方向北上,到达西风区域,降水变得活跃,由此产生大气波动,所以夏季也出现遥相关。

2012年以后,随着类厄尔尼诺现象频发,格陵兰岛上空的气旋环流增强,地面气温下降,而2000~2012年类拉尼娜现象频发,导致格陵兰岛气温升高。在2000年之前,类厄尔尼诺/类拉尼娜现象没有频繁发生,即使有发生,其规模也很小。

格陵兰岛发生的气旋环流还会到达更高纬度的北冰洋上空,这可能促使近年来的海冰减少速度放缓。此外,研究团队还利用反映降水带北上的简易大气模型确认,这些遥相关现象均得到了重现。

松村研究员表示:2021年夏季发生了类拉尼娜现象,在与人为造成的气候变暖的协同效应下,格陵兰岛可能会进一步变暖。最近的类厄尔尼诺/类拉尼娜现象的发生频率和规模是前所未有的,未来气候预测模型对过去的格陵兰岛变暖和海冰减少的再现性较差,因此,今后打算继续进行调查,利用未来预测模型推进研究。

原文:《科学新闻》
翻译编辑:JST客观日本编辑部