(a) Daglig SIE av Arktis 2020 och 2012, och klimatologin under 1979–2020. Skuggorna anger medelvärde plus eller minus 1 standardavvikelse. (b) Rumsliga mönster för SIC-avvikelser (skuggning) och (c) SIE:erna under typiska år (feta linjer). Den röda linjen representerar SIE i juli 2020. Gröna och marinblå linjer anger SIE i juli 2012 och 42-årsgenomsnittet för perioden 1979–2020, respektive. Anomalierna beräknas som skillnaden mellan fälten i juli och motsvarande klimatologi under de senaste fyra decennierna (1979–2020). Lila polygoner kapslar in områden där en betydande förlust av havsisen (60–165∘ E, 70–82∘ N) observerades i juli 2020, vilket representerar studieområdet för denna artikel. Kredit:Kryosfären (2022). DOI:10.5194/tc-16-1107-2022
Atmosfärisk vattenånga och energitransport spelar en viktig roll i det arktiska klimatet. Förändringar i atmosfärisk energi och inflöde av vattenånga till Arktis skulle ha en betydande inverkan på de årliga variationerna och den långsiktiga trenden för havsis genom en mängd olika mekanismer.
Nyligen gav ett forskarlag under ledning av professor Huang Haijun från Institutet för Oceanologi vid den kinesiska vetenskapsakademin (IOCAS) nya insikter om hur luftfuktighet och energitransporter påverkar havsisen.
Studien publicerades i The Cryosphere den 31 mars.
Satellitobservationer visade en oöverträffad minskning av havsisen (SIE) som observerats i juli 2020 sedan 1979, särskilt i den eurasiska sokkelen inklusive Kara-, Laptev- och Östsibiriska havet.
Baserat på omanalys och modellerad havsistjocklek, föreslog forskarna att onormalt hög advektion av energi och vattenånga rådde under våren 2020 över de regioner där en iögonfallande havsis reträtt inträffade i juli därpå. Konvergensen av transporten ökade temperaturen och den specifika luftfuktigheten i den lokala atmosfären.
Den förstärkta växthuseffekten ledde därmed till förstärkt nedåtgående långvågsstrålning plus turbulenta flöden vid ytan, vilket initierade den tidigare smältningen av havsisen i studieområdet. Efter att smältningen påbörjats gav den ökade nettosolstrålningen som absorberades av oceanissystemet en accelererad minskning av SIE genom is-albedo-feedbacken.
En nyckelfaktor bakom den onormalt höga transporten av den totala energin och fukten under våren 2020 var ett ihållande atmosfäriskt mönster, med ovanligt lågt havsnivåtryck (SLP) över nordpolen som sträckte sig genom Barents-Kara havet till Eurasien och ovanligt högt. tryckcentra över östra Sibirien och Norska havet. Cykloner fungerade som en annan viktig bärare av den stora energin och fuktiga flödena in i studieområdet.
"I allmänhet stämmer de typiska banorna för de synoptiska cyklonerna som inträffade på den eurasiska sidan våren 2020 väl överens med vägen för den intensiva totala energi- och vattenångatransporten", säger Dr. Liang Yu, första författare till studien. Dessutom förstärkte onormalt frekventa och intensiva cykloner i Arktis under våren 2020 tillsammans med storskalig atmosfärisk cirkulation den cykloniska vind- och isrörelsen ytterligare, vilket kunde leda till omfattande havsissmältning genom den stora bildningen av sprickorna.
"Denna studie kastar ljus över regleringen och mekanismen för atmosfärisk vattenånga och energitransport på havsis variationer, och hjälper till att fördjupa förståelsen av atmosfärens-havis interaktionen i Arktis under bakgrund av klimatuppvärmningen", säger professor Huang.
