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2022年创纪录的南极降雪延缓了全球海平面上升

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Science Bulletin 2023年第24期68卷 3154-3157,M0005页

作者：王叶堂吴清丽张雪影翟照晟 College of Geography and Environment Shandong Normal UniversityJinan 250014China

南极冰盖目前正在向失衡失稳方向发展,显著影响了全球海平面上升.冰架崩解及底部消融导致的物质损失起了重要作用,然而,冰盖极端降雪对这一进程的影响尚不明确.基于全球再分析资料(ERA5和MERRA2)发现2022年南极冰盖发生了创纪录的极端降... 详细信息

南极冰盖目前正在向失衡失稳方向发展,显著影响了全球海平面上升.冰架崩解及底部消融导致的物质损失起了重要作用,然而,冰盖极端降雪对这一进程的影响尚不明确.基于全球再分析资料(ERA5和MERRA2)发现2022年南极冰盖发生了创纪录的极端降雪,其降雪量至少在过去40年是前所未有的.极端降雪致使南极冰盖物质平衡为正,进而减缓了大约0.82 mm的全球海平面上升.极端降雪事件发生主要与太平洋年代际振荡负相位以及南半球环状模和大西洋多年代际振荡的正相位等引起的南大洋上空大气环流异常和南极海冰覆盖率异常低有关.登陆冰盖的大气河也是引起这一年极端降雪的关键因子.

关键词：全球海平面上升南极冰盖太平洋年代际振荡极端降雪大气环流异常南半球环状模降雪量南大洋

南极海冰异常对南半球冬春季大气环流影响的年代际变化

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冰川冻土 2023年第6期45卷 1804-1815页

作者：陈奕冰吴其冈复旦大学大气与海洋科学系上海200438 复旦大学极地海冰气系统与天气气候教育部重点实验室上海200438

南极海冰异常是影响南半球大气环流变化的一个重要因素。南极海冰变率的主要模态被称为南极海冰偶极子(Antarctic Dipole,ADP),具体表现为南极半岛两侧海冰的反相变化。ADP的出现受到厄尔尼诺-南方涛动事件的强烈影响,而过去的研究显示... 详细信息

南极海冰异常是影响南半球大气环流变化的一个重要因素。南极海冰变率的主要模态被称为南极海冰偶极子(Antarctic Dipole,ADP),具体表现为南极半岛两侧海冰的反相变化。ADP的出现受到厄尔尼诺-南方涛动事件的强烈影响,而过去的研究显示,厄尔尼诺在2000年后由东部型转到中部型,伴随着该转变,南极海冰的异常模态及其对南半球大气环流的影响也发生了年代际变化。通过对前期的南极海冰异常与滞后的南半球冬春季位势高度异常进行最大协方差分析,发现南半球冬季至春季持续性的正位相ADP,在1979—1999年间与南半球春季的负位相南半球环状模(Southern Hemisphere Annular Mode,SAM)显著关联,但在2000—2021年间该相关性较弱,转变为南半球秋季的三极型海冰异常与后期冬季的SAM显著相关。动力诊断证明,ADP及三极型海冰异常均能通过引发高频瞬变涡旋的变化,激发并维持SAM型大气环流异常。

关键词：南极海冰南极偶极子南半球环状模瞬变涡旋年代际变化

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南大洋混合层的时空变化特征

海洋与湖沼 2019年第6期50卷 1223-1232页

作者：应美佳刘海龙王夫常张召儒钟贻森上海交通大学海洋学院

过去对南大洋的研究受限于长期观测的缺乏,而现在地转海洋学实时观测阵(Array for Real-time Geostrophic Oceanography,Argo)项目自开始以来持续提供了高质量的温度盐度观测,使系统地研究南大洋海洋上层结构成为可能。本研究使用2000-2... 详细信息

过去对南大洋的研究受限于长期观测的缺乏,而现在地转海洋学实时观测阵(Array for Real-time Geostrophic Oceanography,Argo)项目自开始以来持续提供了高质量的温度盐度观测,使系统地研究南大洋海洋上层结构成为可能。本研究使用2000-2018年的Argo浮标观测数据,分析了南大洋混合层深度(Mixed Layer Depth,MLD)的时空分布特征。结果表明:南大洋混合层存在明显的季节变化,冬春两季MLD在副南极锋面北侧达到最高值并呈带状分布,夏秋两季由于海表加热导致混合层变浅,季节变化幅度达到400m以上;在年际尺度上,MLD受南半球环状模(Southern Hemisphere Annular Mode,SAM)调制,呈现纬向不对称空间分布特征,这与前人结果一致;本文指出在所研究时段,南大洋混合层在90°E以东,180°以西有加深趋势,而在60°W以西,180°以东有变浅趋势,显示出偶极子分布特征,并且这种趋势特征主要是风场的作用。

关键词：南大洋混合层年际变率南半球环状模

2002—2014年间基于海平面变化的海洋增暖趋势研究

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海洋与湖沼 2017年第4期48卷 712-720页

作者：李亚姣徐永生中国科学院海洋研究所青岛266071 中国科学院大学北京100049 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室青岛266237

21世纪以来全球变暖进入停滞时期,研究表明,大量热量进入海洋深层是导致全球平均表面温度暂缓上升的主要原因。本文估计和研究了2002.4—2014.12间由热膨胀导致的海平面变化趋势,以此来探测海洋热含量的变化情况。研究使用GRACE重力卫星... 详细信息

21世纪以来全球变暖进入停滞时期,研究表明,大量热量进入海洋深层是导致全球平均表面温度暂缓上升的主要原因。本文估计和研究了2002.4—2014.12间由热膨胀导致的海平面变化趋势,以此来探测海洋热含量的变化情况。研究使用GRACE重力卫星CSR RL05数据计算了全球海洋的水质量变化,并结合海平面异常数据,计算了由热量变化导致的海平面变化(Net SLA)。将Net SLA与Ishii温度数据计算的海洋热含量进行相关性分析后表明,Net SLA与海洋热含量存在高度相关性,相关系数最大值达0.95。考虑到海洋观测只能表现海洋上层2000m的热含量变化,而除去水质量变化的海平面变化则反映了整层海洋的热含量变化,是估计海洋增暖趋势快慢的有利工具。经计算得出,2002至2014年间南太平洋和南印度洋存在加速增暖趋势,而近年来南半球环状模的增强是导致其增暖的主要原因。

关键词： GRACE卫星海平面热含量南半球环状模

与西澳州西南部冬季降水相联系的大气环流特征分析

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大气科学 2011年第5期35卷 801-817页

作者：李建平李艳杰冯娟中国科学院大气物理研究所大气科学和流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学院研究生院北京100049 兰州大学大气科学学院兰州730000

西澳大利亚州西南部(SWWA)是西澳大利亚州首府Perth的所在地,也是西澳州政治、经济、文化、教育和旅游的中心。自20世纪中期以来,SWWA地区雨季降水持续减少。本文利用近60年的观测及再分析数据,分析了已知的影响澳大利亚降水的热带海洋... 详细信息

西澳大利亚州西南部(SWWA)是西澳大利亚州首府Perth的所在地,也是西澳州政治、经济、文化、教育和旅游的中心。自20世纪中期以来,SWWA地区雨季降水持续减少。本文利用近60年的观测及再分析数据,分析了已知的影响澳大利亚降水的热带海洋模态:厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)、印度洋偶极子(IOD)和ENSOModoki(EM)对SWWA地区降水的影响,发现它们均不能解释SWWA地区前冬(5~7月)(全文季节均指南半球)和后冬(8~10月)降水的长期变化趋势。特别地澄清了南半球环状模(SAM)对SWWA地区冬季降水的影响,揭示了前人所指出的两者之间的显著关系是由于极端事件造成的。这表明,已知的影响澳大利亚降水的气候模态并不能解释SWWA地区冬季降水的长期变化趋势。通过对SWWA地区降水、大尺度大气环流的动力、热力结构和季节循环特征的分析,发现其表现出类似季风环流的特征,也即干湿季节的交替出现、风向的季节性反转和明显的海陆热力差异。基于此提出了SWWA地区类季风环流(SWAC)的概念,并分析了其与SWWA地区冬季降水之间的关系,指出SWAC环流的减弱是SWWA地区降水减少的可能原因。

关键词：西澳州西南部类季风环流季风厄尔尼诺—南方涛动降水南半球环状模印度洋偶极子

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全球变暖停滞时期南半球海洋增暖趋势研究

全球变暖停滞时期南半球海洋增暖趋势研究

作者：李亚姣中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)

学位级别：硕士

全球变暖停滞现象是近年来探究气候变化的重要科学问题,研究表明,大量热量进入海洋深层是引起变暖停滞的主要原因。海洋具有高的比热容和巨大的容量,是重要的热量储存库,在气候变化中扮演着重要角色。本文为了估计全球海洋的增暖趋势,结... 详细信息

全球变暖停滞现象是近年来探究气候变化的重要科学问题,研究表明,大量热量进入海洋深层是引起变暖停滞的主要原因。海洋具有高的比热容和巨大的容量,是重要的热量储存库,在气候变化中扮演着重要角色。本文为了估计全球海洋的增暖趋势,结合GRACE重力卫星和卫星高度计,计算出由海水热膨胀导致的海平面变化部分,简记为Net SLA。Net SLA能够很好的反映整层海洋的热含量的变化趋势和规律,其与1500米海洋热含量有高度的正相关性,大部分海域的相关性在0.6-0.95范围内。计算结果表明,在全球变暖停滞期间,南半球海洋的增暖趋势是北半球海洋的2.7倍,其中主要的增暖区域集中在南太平洋(4.52mm/yr)、印度洋(5.04mm/yr)和西南极海域(3.06mm/yr)。进一步研究表明,南半球海洋的显著增暖趋势主要和南半球环状模(SAM)的正位相增强趋势有关。SAM可实现对南半球纬向风场的调控,分析结果显示,南半球纬向风存在低、中纬度的东风异常和高纬度的西风异常。纬向风的异常增强了副热带海洋环流的风应力强迫、Ekman径向输送和海洋吸收的净热通量等。另外,海洋的快速增暖海域与SAM指数具有较强的正相关关系(0.7左右),表明了SAM对南半球海洋增暖的影响,进一步强调了SAM在气候变化中的重要作用。

关键词： GRACE卫星变暖停滞海平面变化南半球环状模

Causes of the record-low Antarctic sea-ice in austral summer 2022

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Atmospheric and Oceanic Science Letters 2023年第6期16卷 22-27页

作者： Chao Zhang Shuanglin Li Department of Atmospheric Science and Science and Technology Innovation Center School of Environmental StudiesChina University of GeosciencesWuhanChina Institute of Atmospheric Physics/Climate Change Research Center Chinese Academy of SciencesBeijing China College of Earth and Planetary Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing China

2022年夏季(2021年12月至2022年2月)南极海冰面积达到历史新低,西南极减少最显著.2021年8~10月南半球环状模接近历史最强和7~9月海洋性大陆附近海温显著增暖是两个关键因素.由于平流层臭氧破纪录减少使得前者维持历史最强或接近最强,导... 详细信息

2022年夏季(2021年12月至2022年2月)南极海冰面积达到历史新低,西南极减少最显著.2021年8~10月南半球环状模接近历史最强和7~9月海洋性大陆附近海温显著增暖是两个关键因素.由于平流层臭氧破纪录减少使得前者维持历史最强或接近最强,导致阿蒙森低压(ASL)加深并向西南移动,有利于海冰减少.后者持续到夏季,有利于拉尼娜的发展,通过激发罗斯贝波列加深ASL.在热力上,臭氧减少导致向下净短波辐射增加,引起西南极增暖.此外,净短波辐射-海温-云形成正反馈,与埃克曼输送一起,放大表面增暖,从而促进海冰融化.

关键词：南极海冰历史新低历史最强臭氧损耗南半球环状模拉尼娜阿蒙森低压