降水过量氘指示的北极冬季海冰消融及水汽变化

作     者：魏昕 党少华 刘忠方 WEI Xin;DANG Shaohua;LIU Zhongfang

作者机构：同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 

出 版 物：《地球环境学报》 (Journal of Earth Environment)

年 卷 期：2023年第14卷第4期

页      面：425-433页

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0707[理学-海洋科学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42025602,41876039) 中央高校基本科研专项资金 

主　　题：北极海冰 降水过量氘 局地蒸发 大气环流 

摘      要：在全球变暖背景下,持续减少的海冰正在通过降水和蒸发改变着北极水循环。降水同位素及其过量氘参数(d)作为水循环示踪剂对北极水文气候变化研究具有重要帮助,但由于观测资料匮乏,目前有关北极水循环的同位素示踪研究鲜有报道。本文以冬季海冰主要消融区——巴伦支—格陵兰海(BGS)为例,调查了BGS冬季降水d值与海冰和大气环流的关系。结果表明:BGS降水d值与海冰范围呈显著正相关,而与巴伦支—喀拉海(BKS)反气旋指数呈显著负相关。BGS降水d主要受海冰变化导致的局地蒸发控制,当海冰减少时,局地蒸发水汽增加,贡献了更多低d的降水。增强的BKS反气旋通过绝热下沉增温和向极的水热输送,加强了BGS海冰消融与局地蒸发,降低了降水d值;而较低纬地区输送水汽以高的d值为特征,其对BGS降水的直接贡献有限。该项研究从同位素的视角厘清了局地蒸发与较低纬地区水汽输送对北极降水的相对重要性,不仅有助于理解海冰减少对北极水循环的影响,也对北极古气候重建具有重要启示。