Nature Climate Change | 现在的极端气候将成为北极“新常态”

导读

北极是对于气候变化最为敏感的地区，也是全球增暖最显著的地区。近几十年来，北极地区的大气、海洋、海冰以及陆地都发生了很大的变化，特别是近十年来，北极海冰迅速减少，冬季温度异常偏高的年份也越来越多。北极地区的这些变化，仅仅是统计意义上的极端气候事件，还是说明这些所谓的极端气候已经成为北极的“新常态”？如何在一个气候迅速变化的时代去描述特定区域的气候特征一直都是气候学研究中的难点，特别是在北极这种观测时间较短且数据稀少的地区。地球系统模式的发展为研究北极地区的气候提供一种新的技术手段，本文的作者利用CMIP5的模式结果，研究了北极地区的气候是否已经进入“新常态”。

原文信息

正文

图1. 北极海冰的变化

为了研究北极的气候变化，作者选取了海冰、地表温度和降水相态（雨和雪的比例）进行分析。首先是海冰的变化，卫星遥感的数据表明，相比于1979-1989年，2009-2018年平均的海冰覆盖面积减少了31%，进一步利用CMIP5的模拟结果进行分析，20世纪末到21世纪初北极海冰的覆盖面积显著减小，同时方差也变大，表明从海冰变化的角度北极气候在这一时期已进入“新常态”。

图2. 北极气温的变化

北极海冰的变化会进一步影响秋冬季的北极大气条件。夏季海冰的高反照率导致大部分到达地表的太阳辐射被反射，而未被反射的辐射用于海冰的融化。随着夏季海冰减少，更多的太阳辐射进入海洋，导致海表温度升高，并在随后的秋季进一步加热大气，推迟海冰的形成。同时，冬季的海冰表面的温度会进一步影响海冰的厚度。CMIP5的温度结果表明，在RCP8.5情境下，北极温度在21世纪早期到中期左右进入“新常态”。

图3. 北极首次降水日期、最后降水日期以及降水总天数的变化

作者最后利用年内首次降水日期、最后降水日期以及降水总天数来研究北极降水相态的变化，21世纪末，除了少部分地区（西伯利亚等），大部分地区总降水日数增加60-90天，在RCP8.5情境下，北极降水相态在21世纪中期进入“新常态”。

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