【科研动态】我实验室创新团队在全球冰雪融化研究方面取得重大进展

地球气候系统由大气圈、岩石圈、生物圈、水圈和冰冻圈构成，全球及区域尺度的气候变化都是上述各圈层相互作用的结果。冰冻圈由低温状态下的冻结地表组成，它包括冰川/冰盖、海冰、季节性积雪、河湖冰及冻土等要素，这些要素普遍具有高相变潜热、高反射率和发射率等特征。因此，冰冻圈是对气候系统变化反应最迅速的圈层。冰雪融化广泛存在于所有冰冻圈要素中，是冰冻圈与其它圈层相互作用的关键过程，也是气候变化的重要指示器。

我实验室极地海洋与气候变化创新团队基于最新发展的冰雪融化遥感监测技术，实现了全球冰盖、海冰和季节性积雪融化状态的一体化监测，并生产了首个全球尺度冰雪融化长时间序列遥感产品。基于海冰浮标、冰盖和地表自动气象站资料的验证结果表明该产品具有较高的精度，能够用于气候变化研究。基于该产品的研究发现：

（1）全球冰雪融化正在提前，其时空变化与气温变化基本一致；

（2）冰雪融化变化也存在南北极“跷跷板”和“北极放大”现象；

（3）全球冰雪消融受多个环流因子控制；

（4）2018年北极海冰的极端冬季融化事件由平流层的快速增温所致。

图1 全球平均冰雪融化始日(1979-2018)。(a)和(b)分别为北半球和南半球。(c)和(d)分别为格陵兰冰盖和南极半岛及其周边海域。(e)为冰雪融化始日随纬度和海拔的变化规律。

图2 全球冰雪融化始日变化(1979-2018)。(a)和(b)分别为北半球和南半球变化趋势。(c),(d),(e)和(f)分别为各纬度总体、海冰、冰盖和季节性积雪融化始日变化趋势。图中黑点表示显著变化（高于95%置信水平）。

图3 格陵兰冰盖融化始日(蓝色线)与北大西洋涛动(黑色线)。

虚线和实线分别为去趋势后的逐年和5年滑动平均观测量。

图4 北极海冰2018年2月的极端冬季融化现象及其成因。(a)2018年海冰融化始日。(b)冬季融化时段的ERA5气温和风场。(c)和(d)分别为冬季融化事件之前和之后的气温和风场。

研究成果于2022年2月在Journal of Climate（中科院SCI一区，影响因子5.148）期刊在线发表，题目为“Global Snowmelt Onset Reflects Climate Variability: Insights From Spaceborne Radiometer Observations”。创新团队骨干成员郑雷为文章第一作者，团队首席科学家、中山大学程晓教授为文章的通讯作者。

该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金以及南方海洋实验室创新团队建设科研经费的支持。

原文链接：

https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/aop/JCLI-D-21-0265.1/JCLI-D-21-0265.1.xml（阅读论文请点击下方“阅读原文”）

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文案：南方海洋实验室

图片：南方海洋实验室

封面：南方海洋实验室

编辑：刘晓平

初审：程   晓

审核：漆姗姗

审定发布：杨清华

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