發表在Nature CommunicationsEarth & Environment上的一項研究探討了氣候模型低估北極海冰損失的原因以及北極氣旋在這過程中的作用。 這項研究由俄克拉荷馬大學氣象學教授史蒂文-卡瓦洛（Steven Cavallo）領導，可以改進天氣和氣候模型，從而更準確地預測北極氣旋。

自1979 年以來，北冰洋海冰範圍–北冰洋被冰覆蓋的面積在夏末縮小了40%。 然而，全球氣候模型一直低估了這種減少。 這項研究的重點是”極速海冰損失事件”（VRILEs），即持續5 到18 天的海冰加速損失期。 北極海冰的長期減少是隨著時間推移發生多次VRILE 的結果。

卡瓦洛的論文表明，北極氣旋至少是部分原因。 北極氣旋是一種難以預測的天氣現象，要將其納入模型更是難上加難。 雖然人們還不完全清楚這些氣旋為何會加速冰層流失的確切機制，但卡瓦洛提出了兩種理論。

首先是洶湧的海浪與冰的相互作用。如果風力強勁，冰又夠薄，[氣旋]就會產生波浪，擊碎較大的浮冰。 將它們打碎成更小的浮冰會加速融化，融化的速度非常快。

第二種理論認為，上升流是指海面下較暖的海水與海面上較冷的海水混合，溫度升高有助於在短時間內融化海面下較年輕、較薄的冰層。

對這些事件及其影響的觀測非常困難。 船隻會避開預報的風暴，飛機也無法飛入北極氣旋中足夠接近海面的地方，以收集上升流或波冰相互作用的數據。

卡瓦洛說，他們發現氣旋必須出現在正確的地方，才能對海冰範圍產生如此巨大的影響，氣旋必須出現在通常不超過一年的薄冰區域。研究還表明，北極氣旋與對流層頂極地漩渦或極地上空對流層上層的環流之間存在關聯。

對流層頂極地漩渦有時會在北極氣旋形成前幾個月就出現，而北極氣旋通常只能提前幾天預測。 由於極地渦旋在氣旋形成前就已存在，因此可以更好地預測氣旋。 這將使阿拉斯加、加拿大北部和格陵蘭島等地區的居民受益，並有助於航運業的發展，因為隨著冰雪的不斷消退，航運業對北極地區的利用日益增加。

卡瓦洛說：”現在我們認為這些過程正在發生，問題是我們如何將這些資訊輸入模型，從而獲得更好的預測。這是一項艱鉅的任務。更廣泛的科學界仍不確定北極何時會變成無冰地區，但迫在眉睫的缺冰問題可能會對整個北半球的大尺度大氣動力學產生重大影響。我們試圖弄清楚海冰的變化究竟會如何影響目前正在發生的任何極端天氣。”

編譯自/ ScitechDaily

DOI: 10.1038/s43247-025-02022-9