近日，南方科技大學海洋科學與工程系講席教授劉青松團隊聯(lián)合國內(nèi)外團隊在《自然—通訊》上發(fā)表最新研究。研究團隊深入探討了北太平洋地區(qū)低緯度和高緯度水汽循環(huán)的相互作用，以及這一過程如何對北極氣候變化產(chǎn)生深遠影響。

 

當前主流觀點認為，人類活動排放的二氧化碳（CO2）導致地表反照率變化，并造成北極地區(qū)持續(xù)變暖。然而，有科學家指出，北極地區(qū)的持續(xù)升溫不僅與地球表面反射率變化有關，還與從太平洋到北極地區(qū)的水汽輸送密切相關。

 

也有研究表明，北太平洋低緯度地區(qū)向極地的熱量和水分輸送，對北極氣候和海冰分布范圍產(chǎn)生重要影響。而且，通過白令海峽的海洋熱量和水分傳輸對北極變暖的影響，可能比CO2排放的影響更大，但是缺乏長尺度的地質(zhì)歷史數(shù)據(jù)支持。

 

研究人員指出，地球運行軌道存在周期性變化，進而影響太陽輻射量在地球表面的緯度分布與季節(jié)分布。其中，高緯度區(qū)輻射量受斜率周期影響大，而中、低緯度區(qū)受歲差周期影響最為強烈。但歲差控制的季風降水是否也會影響高緯區(qū)的冰蓋氣候系統(tǒng)，還需要進一步明確。

 

對此，研究團隊聚焦于白令海地區(qū)，這一區(qū)域是連接太平洋與北極的關鍵地帶，通過白令海峽將更多太平洋水汽輸送到北冰洋地區(qū)。他們利用2013年國際大洋鉆探323航次在白令海鮑爾斯海嶺區(qū)獲得的沉積物樣品，通過黏土礦物和巖石磁學等多指標方法，重建了過去40萬年以來白令海地區(qū)濕度記錄。通過全球氣候模式的30萬年連續(xù)模擬對北太平洋副熱帶環(huán)流向極地的熱量和水分輸送的動力學分析，進而提出歲差驅(qū)動下北太平洋高-低緯度水汽循環(huán)動力學模式。

 

該模式刻畫出了低緯度太平洋向極地地區(qū)熱量和水汽傳輸?shù)臒崃W和動力學過程；進一步強調(diào)了水汽傳輸作為冰蓋生長的先決條件，突出了低緯度驅(qū)動在晚更新世冰量擴張模式中的重要作用。

 

該研究發(fā)現(xiàn)，北太平洋極向熱量傳輸對未來氣候變暖背景下北極海冰消退產(chǎn)生重要影響，同時由于“北極放大”效應作用的加劇，對整個全球氣候模式的改變和生態(tài)系統(tǒng)的破壞可能產(chǎn)生廣泛的影響，這不僅為揭示北極氣候變化提供了新的視角，也為全球氣候變暖背景下的海洋與氣候系統(tǒng)互動提供了重要啟示。（來源：中國科學報 刁雯蕙）