近年來，歐亞大陸冬季頻繁遭遇極端寒潮事件。此前研究大多將寒潮頻發歸因于北極海冰消融，但基于大氣模式模擬的降溫信號遠弱于實際觀測結果。相關研究強調大氣內部變率的主導作用，但大多忽略了海–氣耦合過程影響，低估了海冰消融實際貢獻。
近日，中國科學院西北生態環境資源研究院等科研人員，揭示了海–氣耦合過程在北極海冰消融引發歐亞冬季寒潮中的關鍵作用，并指出其在1979年至2020年這一歷史時期，顯著放大了海冰消融導致的寒潮強度。
研究通過對比僅考慮大氣過程的大氣模式試驗，與包含海–氣耦合過程的全耦合模式試驗，發現全耦合試驗成功再現了與觀測接近的寒潮降溫信號，而大氣試驗中的響應相對微弱。分析表明，海冰消融通過海–氣耦合過程，引發北大西洋和北太平洋海表升溫異常，促進大氣向極地輸送更多熱量，引起北極深增溫現象，激發了向歐亞大陸傳播的羅斯貝波列，進而增強了西伯利亞高壓、東亞大槽及阿留申低壓等環流系統，為寒潮爆發提供了有利條件。
研究進一步指出，到本世紀末，隨著海冰進一步消融，海–氣耦合過程帶來的熱力學增溫，將掩蓋動力過程導致的降溫，從而削弱海冰消融與寒潮事件之間的關聯。
該研究為提高極端寒潮延伸期預報能力、強化防災減災措施提供了關鍵科學依據，并為學界深入理解全球變暖背景下，北極快速變化及其氣候反饋機制提供了新視角。
相關研究成果發表在npj Climate and Atmospheric Science上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、甘肅省等的支持。
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從ERA-5再分析資料（a）僅考慮大氣過程的大氣模式試驗（b）包含海-氣耦合過程的全耦合模式試驗（c）得到的歷史時期海冰消融導致冬季地表氣溫異常（d）全耦合模式試驗與大氣模式試驗結果之差
本文鏈接：海-氣耦合放大北極海冰消融對歐亞冬季寒潮影響研究獲進展http://www.sq15.cn/show-12-1707-0.html
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