近日,由北京师范年夜学、中国景象形象科学研究院及韩国极地研究所组成的国际相助团队于《情况研究快报》刊发最新研究结果。该研究初次发现该区域强降落风事务增多,并体系展现了南极特拉诺瓦湾冰间湖面积扩张与强降落风增强之间的直接接洽,为理解南极海冰变化的年夜气驱念头制提供了要害证据。
南极特拉诺瓦湾冰间湖。(丁明虎 供图) 冰间湖是极地海冰笼罩区中长年不结冰的开放水域,被称为“南极的海冰工厂”,于全世界海洋热交流及调控全世界天气的南极底层水形成历程中饰演着焦点脚色。位在罗斯海的特拉诺瓦湾冰间湖是南极最年夜的冰间湖之一。
研究团队综合使用现场景象形象不雅测、卫星遥感及再分析数据发现,从2013年到2022年,特拉诺瓦湾冰间湖的海冰密集度泛起降落趋向,象征着冰间湖面积正于扩张。此中,面积增幅最为显著的月份是7月(扩张速度达198.87平方千米/年)、5月(148.62平方千米/年)及10月(115.44平方千米/年)。
研究注解,强强降落风是驱动该冰间湖变化的主要因子,来自Reeves、David及Priestley冰川的严寒空气,于重力作用下沿地形加速下冲,并在特拉诺瓦湾搜集,于Drygalski冰舌的拦截作用下,形成强劲且连续的离岸风。这类风将新形成的海冰连续推向海洋,维持了冰间湖的存于。
经由历程对于Manuela、Mario Zucchelli及RossSea-CAMS三个景象形象站不雅测的分析,研究职员发现强降落风事务高发在春、秋、冬日,而夏日较少。
统计阐生长现了冰间湖面积与强降落风连续时间之间存于显著的正相干瓜葛。“咱们发现,于年际时间尺度上,二者于秋季的相关连数高达0.85,于冬日及夏日也划分到达0.59。这注解强降落风是节制冰间湖面历年际变化的重要因素之一。”论文的通信作者之一毛睿注释道。
为了展现暗地里的物理机制,研究团队举行了海冰体积生消历程分析。结果注解,于强降落风事务时期,风的动力作用经由历程海冰平流及辐散,迅速将海岸边的海冰移走,致使冰间湖扩张。与此同时,极寒的年夜气情况又会经由历程热力历程不停天生新的海冰。只管热力作用于整年海冰天生中占主导职位地方,但于强风频发的春天、秋季及冬日,风的动力作用对于在海冰的断根及冰间湖的维持变患上至关主要。
该研究进一步将局地风力的变化与全世界尺度天气模态接洽起来。研究发现,强降落风事务的增多与正位相偏强的南极涛动有关。当南极涛动处在正位相时,会加深并使其西南边向的阿蒙森海低压发生偏移,从而增强了南极内陆高原与海岸之间的气压梯度力,为强降落风的形成及增强缔造了有益的年夜气环流前提。
论文重要作者之一丁明虎指出:“这项研究从历程机理上注释了特拉诺瓦湾冰间湖的持久变化。鉴在冰间湖对于南极底层水天生的主要性,其变化会进一步影响全世界海洋环流。未来的事情需要评估这一机制于南极为YABO鸭脖官网他沿岸冰间湖的普适性。”
该研究结果不仅深化了对于南极海冰-年夜气相互作用的熟悉,也为推测未来南极冰间湖变化和其对于全世界天气体系的潜于影响提供了科学依据。
相干论文信息:https://doi.org/10.1088/1748-9326/ae06bb
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