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近日，中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈科學(xué)與凍土工程全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合英國(guó)?？巳卮髮W(xué)和蘭州大學(xué)等，揭示了海-氣耦合過程在北極海冰消融引發(fā)歐亞冬季寒潮中的關(guān)鍵作用。相關(guān)論文發(fā)表于《NPJ氣候和大氣科學(xué)》。

近10年來，歐亞大陸冬季頻繁遭遇極端寒潮事件，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。長(zhǎng)期以來，科學(xué)家一直在探索寒潮頻發(fā)的原因，其中北極海冰消融被認(rèn)為是關(guān)鍵因素之一。然而，以往基于大氣模式模擬的研究發(fā)現(xiàn)，北極海冰消融引起的降溫信號(hào)遠(yuǎn)弱于實(shí)際觀測(cè)結(jié)果，這使得科學(xué)家開始重新審視海冰消融與寒潮之間的關(guān)系。

近年來，有研究強(qiáng)調(diào)了大氣內(nèi)部變率在寒潮形成中的主導(dǎo)作用，但大多忽略了海-氣耦合過程的影響。海-氣耦合是指海洋與大氣之間通過熱量、動(dòng)量和物質(zhì)交換而形成的相互作用過程，它對(duì)全球氣候系統(tǒng)具有重要影響。

通過對(duì)比僅考慮大氣過程的大氣模式試驗(yàn)與包含海-氣耦合過程的全耦合模式試驗(yàn)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，全耦合試驗(yàn)成功再現(xiàn)了與觀測(cè)接近的寒潮降溫信號(hào)，而僅考慮大氣過程的試驗(yàn)中的響應(yīng)則十分微弱。這一發(fā)現(xiàn)表明，海-氣耦合過程在北極海冰消融引發(fā)的歐亞冬季寒潮中起到了顯著的放大作用。

進(jìn)一步分析表明，北極海冰消融通過海-氣耦合過程引發(fā)了北大西洋和北太平洋海表溫度的異常升高，這種升溫促進(jìn)了大氣向極地輸送更多熱量，引發(fā)了北極深部的增溫現(xiàn)象。增溫后的北極大氣激發(fā)了向歐亞大陸傳播的羅斯貝波列，進(jìn)而增強(qiáng)了西伯利亞高壓、東亞大槽及阿留申低壓等關(guān)鍵環(huán)流系統(tǒng)，為寒潮的爆發(fā)提供了有利條件。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41612-025-01211-9

（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2025-09-10?第4版?綜合）