"北极放大"现象驱动因素及其影响的研究进展综述

摘要：

21世纪以来,受全球变暖的影响,北极近地表快速升温,升温速率可达全球平均水平的2倍,称为"北极放大"(Arctic Amplification,AA)现象.本文首先探讨了北极放大效应产生的原因:在局地气候反馈方面,海冰减少导致开阔水面增多,水体吸收太阳辐射增多使海-气相互作用增强,海冰进一步融化,形成正反馈;由于北极地区绝对温度较低,根据普朗克黑体辐射定律,普朗克反馈在北极为负反馈,促进北极放大效应;开阔水面和增温使北极地区大气湿度增加导致云量增多,从而使下行长波辐射增加,促使近地面层升温,这种水汽和云反馈对北极变暖的贡献有显著的季节性,主要发生在冬季;在北极以外地区水汽和热量的极向输送方面,温度的升高使大气柱增厚,高层气压梯度的变化引起纬向风变化,纬向分量减少,经向分量增加,形成槽脊,较低纬度地区可通过槽脊实现与北极的热量和水汽交换.此外,北极涛动(Arctic Oscillation,AO)与北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)也被证实与北极变暖有关.大西洋经向翻转环流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,AMOC)异常曾被认为是北极变暖的驱动因素,而近期研究表明其更可能是北极变暖导致的结果.与此同时,"北极放大"现象会通过影响大气环流对中纬度地区甚至全球气候产生影响.北极变暖会导致东亚冬季严寒和北美东部冷事件的发生,形成"暖北极-冷欧亚"的格局并影响北美冬季气候波的形成.目前认为北极变暖与海冰减退可以通过两种机制影响中纬度地区:一是通过影响气压场的分布改变纬向风,使阻塞事件增加;二是通过对流层-平流层耦合作用影响北半球大气环流.但以上两种机制还存在争议.

关键词：北极放大、驱动因素、海冰减少、辐射反馈、极向输送

所属期刊栏目：42

分类号：P467(气候学)

资助基金：中国科学院战略性先导科技专项XDA19070404

在线出版日期：2023-02-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

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