大氣所預測今年北極海冰最小覆蓋面積接近歷史第二低值

　　伴隨著全球氣候變化，北極海冰發生了顯著的變化。從1979年至今，北極海冰覆蓋范圍逐年減少。每年九月的海冰覆蓋范圍為全年最小，過去幾十年減少了近50％。北極海冰的快速減少引起了國際上的廣泛關注，也對我國開拓北極航道和“冰上絲綢之路”意義重大。因此，迫切需要準確的北極海冰跨季度季節預測。準確的海冰預報不僅可以服務于北極航道航行需求，同時可以幫助人們了解北極海冰變化對我國冬季極端天氣氣候事件、大氣擴散條件的影響。

　　中國科學院大氣物理研究所最近的研究表明，秋冬季北極海冰的異常減少可以通過減弱中高緯的西風急流，使得一些區域的阻塞形勢出現的頻率增加，進而使得冷空氣從北極向這些區域的入侵頻率增加；同時北極海冰的減少，使得大量的局地水汽從海洋傳輸給大氣，而北極的變暖也使得大氣可以容納更多的水汽，從而導致近年來東亞、歐洲和北美大部分地區冬季的低溫天氣和異常降雪。此外，北極秋冬季海冰的大范圍減少，可以通過影響大氣環流，使得我國北方的大氣擴散條件減弱，在同等污染排放情況下，會使空氣質量降低。但準確的北極海冰跨季節預測依然充滿挑戰。

　　大氣所研究員劉驥平帶領的海冰研究團隊建立了北極海冰數值預測系統，這一系統是包括大氣-海冰-海洋的全耦合的北極區域數值預報模式。利用這一系統，劉驥平團隊對今年北極海冰最小覆蓋范圍進行了預測。根據7月1日的最新預測，今年9月份北極海冰最小覆蓋范圍約為4.1百萬平方公里，與2016年（有觀測記錄以來的第二低值）相當，東北航道（俄羅斯西伯利亞外的一條海上航道）可以通航。

　　目前海運承擔了我國90%以上的國際貿易運輸量，北極航道的開通，將使我國在現有東、西向兩條傳統主干遠洋航線外，增加更為便捷的歐洲航線，大大拉近我國與歐洲市場的距離，最大可以節省近1/3的航程。這一預測系統的建立，將為開發和利用北極航道，打造冰上絲綢之路，以及7月20日開始的中國第8次北極科學考察提供科學參考。

　　 相關研究成果發表于《美國科學院院刊》（PNAS）。

　　論文信息：Liu J., J. Curry, H. Wang, M. Song and R. Horton, 2012: Impact of Declining Arctic Sea Ice on Winter Snowfall. Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109(11), 4074-4079.

圖1 1979年有衛星觀測記錄以來至今北極海冰覆蓋范圍最小值的時間變化。可以看到，近幾十年，北極海冰覆蓋范圍最小值呈現減小的趨勢。研究人員利用北極海冰預測系統預測的今年9月份北極海冰覆蓋范圍的最小值為4.1百萬平方公里，這一數值與2016年的最小值相當。

圖2 觀測的2016年海冰從融化期開始到達到最小值時的一個時空演變圖

圖3 上圖是多模式模擬的高排放情景下北極出現無冰狀態的時間（無冰狀態指的是北極海冰覆蓋范圍值≤1百萬平方公里）；下圖是多模式模擬的高排放情景下未來10年（2015-2030年）和本世紀中葉（2045-2060年）出現的北極航道通行狀態，其中紅色表示須帶有破冰能力的船只才可通行，藍色表示沒有破冰能力的船只也可通行。