科研人員為探索北極氣候變化提供新視角

近日，南方科技大學海洋科學與工程系講席教授劉青松團隊聯合國內外團隊在《自然—通訊》上發表最新研究。研究團隊深入探討了北太平洋地區低緯度和高緯度水汽循環的相互作用，以及這一過程如何對北極氣候變化產生深遠影響。

 

當前主流觀點認為，人類活動排放的二氧化碳（CO2）導致地表反照率變化，并造成北極地區持續變暖。然而，有科學家指出，北極地區的持續升溫不僅與地球表面反射率變化有關，還與從太平洋到北極地區的水汽輸送密切相關。

 

也有研究表明，北太平洋低緯度地區向極地的熱量和水分輸送，對北極氣候和海冰分布范圍產生重要影響。而且，通過白令海峽的海洋熱量和水分傳輸對北極變暖的影響，可能比CO2排放的影響更大，但是缺乏長尺度的地質歷史數據支持。

 

研究人員指出，地球運行軌道存在周期性變化，進而影響太陽輻射量在地球表面的緯度分布與季節分布。其中，高緯度區輻射量受斜率周期影響大，而中、低緯度區受歲差周期影響最為強烈。但歲差控制的季風降水是否也會影響高緯區的冰蓋氣候系統，還需要進一步明確。

 

對此，研究團隊聚焦于白令海地區，這一區域是連接太平洋與北極的關鍵地帶，通過白令海峽將更多太平洋水汽輸送到北冰洋地區。他們利用2013年國際大洋鉆探323航次在白令海鮑爾斯海嶺區獲得的沉積物樣品，通過黏土礦物和巖石磁學等多指標方法，重建了過去40萬年以來白令海地區濕度記錄。通過全球氣候模式的30萬年連續模擬對北太平洋副熱帶環流向極地的熱量和水分輸送的動力學分析，進而提出歲差驅動下北太平洋高-低緯度水汽循環動力學模式。

 

該模式刻畫出了低緯度太平洋向極地地區熱量和水汽傳輸的熱力學和動力學過程；進一步強調了水汽傳輸作為冰蓋生長的先決條件，突出了低緯度驅動在晚更新世冰量擴張模式中的重要作用。

 

該研究發現，北太平洋極向熱量傳輸對未來氣候變暖背景下北極海冰消退產生重要影響，同時由于“北極放大”效應作用的加劇，對整個全球氣候模式的改變和生態系統的破壞可能產生廣泛的影響，這不僅為揭示北極氣候變化提供了新的視角，也為全球氣候變暖背景下的海洋與氣候系統互動提供了重要啟示。（來源：中國科學報 刁雯蕙）