近日，我所地質(zhì)室海洋地質(zhì)過(guò)程及演化團(tuán)隊(duì)在全新世中高緯度氣候聯(lián)系方面取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)使用北冰洋和東海陸架沉積數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)值模擬，揭示了中全新世北冰洋海冰融化促進(jìn)東亞冬季變暖的動(dòng)力機(jī)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(jìn)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(cè)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(guān)系，被稱(chēng)之為“暖北極－冷大陸”的氣候模式，這一氣候模式的動(dòng)力學(xué)機(jī)制仍不清楚。

研究團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)外學(xué)者合作，對(duì)北冰洋陸架和中緯度東海陸架沉積記錄進(jìn)行分析，結(jié)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(fēng)演化歷史（圖1）。綜合對(duì)比分析地質(zhì)記錄，并結(jié)合數(shù)值模擬，研究團(tuán)隊(duì)探討了北冰洋海冰影響東亞冬季氣溫的物理過(guò)程。

研究結(jié)果表明，全新世中期，北冰洋海冰融化加劇，而東亞冬季風(fēng)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(zhǎng)期變暖背景下，北冰洋變暖，海冰融化加劇，其對(duì)北冰洋熱量進(jìn)行跨季節(jié)重新調(diào)整，導(dǎo)致東亞冬季風(fēng)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(xiàng)研究結(jié)果表明，在長(zhǎng)期變暖背景下，北冰洋海冰融化的增強(qiáng)導(dǎo)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(huì)改變其冬季變暖的長(zhǎng)期趨勢(shì)。該項(xiàng)研究結(jié)果對(duì)于評(píng)估長(zhǎng)期變暖條件下，與北冰洋海冰融化有關(guān)的中高緯度氣候聯(lián)系具有重要的科學(xué)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(xué)法研究員、國(guó)防科技大學(xué)戴?，挷┦亢腿鸬渎〉麓髮W(xué)陸正遙博士。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)和國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)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(biāo)記錄對(duì)比

圖2 全新世中期北冰洋海冰融化對(duì)溫帶東亞暖冬的影響過(guò)程示意圖