近日，我所地質室海洋地質過程及演化團隊在全新世中高緯度氣候聯(lián)系方面取得新進展。該團隊使用北冰洋和東海陸架沉積數(shù)據(jù)，結合數(shù)值模擬，揭示了中全新世北冰洋海冰融化促進東亞冬季變暖的動力機制。

現(xiàn)今全球持續(xù)變暖伴隨著北冰洋海冰的快速融化，進而影響全球氣候變化。在全球變暖的背景下，在最近二十年中觀測到夏季/秋季北冰洋海冰的快速融化和中緯度歐亞大陸較冷的冬季之間的反向演化關系，被稱之為“暖北極－冷大陸”的氣候模式，這一氣候模式的動力學機制仍不清楚。

研究團隊與國內外學者合作，對北冰洋陸架和中緯度東海陸架沉積記錄進行分析，結合已有古氣候數(shù)據(jù)，重建了全新世北冰洋東部海冰演化歷史和中緯度中亞－東亞冬季溫度和冬季風演化歷史（圖1）。綜合對比分析地質記錄，并結合數(shù)值模擬，研究團隊探討了北冰洋海冰影響東亞冬季氣溫的物理過程。

研究結果表明，全新世中期，北冰洋海冰融化加劇，而東亞冬季風減弱，中亞－東亞冬季氣溫升高，西伯利亞高壓減弱（圖1）。因此，在中全新世長期變暖背景下，北冰洋變暖，海冰融化加劇，其對北冰洋熱量進行跨季節(jié)重新調整，導致東亞冬季風減弱，抑制了高緯度冷空氣的南向爆發(fā)，從而使溫帶東亞地區(qū)冬季氣溫升高（圖2）。

該項研究結果表明，在長期變暖背景下，北冰洋海冰融化的增強導致中緯度東亞冬季變暖而非變冷。因此，在全球變暖和北冰洋海冰融化加速的背景下，現(xiàn)今中緯度東亞冬季變冷的短期發(fā)生可能不會改變其冬季變暖的長期趨勢。該項研究結果對于評估長期變暖條件下，與北冰洋海冰融化有關的中高緯度氣候聯(lián)系具有重要的科學意義。

該研究成果近期發(fā)表在《Communications Earth & Environment》雜志上，第一作者是我所董江博士，通訊作者為我所石學法研究員、國防科技大學戴?，挷┦亢腿鸬渎〉麓髮W陸正遙博士。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃項目、所基本科研業(yè)務經費和國家自然科學基金等項目聯(lián)合資助。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1038/s43247-024-01559-5

圖1 全新世中期北冰洋海冰融化加劇與溫帶東亞暖冬的指標記錄對比

圖2 全新世中期北冰洋海冰融化對溫帶東亞暖冬的影響過程示意圖