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2020年北极海冰预测的经验教训逐季到逐季的预测仍然具有挑战性

作为全球气候变化的指示器和放大器,北极的健康与稳定是我们气候系统稳定的基石。它对中高纬度地区的生态系统,沿海复原力和人类住区产生深远影响。

在最近的几十年中,北极地区的气候变暖加剧,海冰大量退缩。在2020年9月15日,北极海冰范围(SIE)达到年度最低,其中,根据来自国家冰雪数据中心的数据,大约3740000公里2(144万平方英里)。该值比1980-2010年的气候平均值(约627万千米2)低约40%。这是仅次于创历史新低(3340000公里2月16 2012年9月成立),但比之前的倒数第二显著小(4145000公里2,设置2016年9月7日)和第三低(4147000公里2,于2007年9月14日设定),使2020年成为卫星时代的第二低SIE年(42年的数据)。

2020年,全球共有39个机构和组织提交了泛北极9月SIE的海冰展望。从六月到八月SIO,所有预测的中位数仍然相当稳定(4330000公里2六月,4360000公里2在七月和4300000公里2八月),均远远高于392万的观测值公里2。这表明大多数预报系统高估了2020年9月海冰的覆盖面。

准确预测北极SIE仍然是一个世界性的问题。最近,发表在《大气与海洋科学快报》上的一篇评论总结了2009年至2020年的预测,发现大多数年份的观测值(12个中的8个)都超出了动力学模型的四分位间距的预测范围,这表明它仍然是一个宏大的模型。在次季节到季节(S2S)时间尺度上准确预测北极SIE的挑战,尤其是在极端年份。

这篇评论的作者魏教授说:“北极海冰研究需要提高能力,以做出更准确的预测并更好地理解海冰过程的物理学。”

在下一步中,应该做出更多的努力来吸收海冰,大气和海洋观测资料,以产生熟练的初始化方法。同时,海冰预报依靠熟练的大气模型来产生高质量的大气预报。最后,S2S系统应具有捕获由于全球变暖导致的海冰特性变化的能力,这会产生更年轻更薄的海冰以及更多的融化池塘。因此,需要对预测系统的海冰模型组件中的海冰过程进行改进的描述。

全球变暖正将北极推向危险的临界点,在该临界点可能会触发类似多米诺骨牌的不可逆过程。因此,开发更好的北极海冰预测系统作为导航灯来引导我们度过这个未知的未来气候至关重要。

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