较暖的水团从北大西洋流入欧洲边缘海，对海冰生长显着减少，尤其是在冬季，起到了重要作用。来自阿尔弗雷德韦格纳研究所、亥姆霍兹极地与海洋研究中心 (AWI) 的海冰物理学家以及来自美国和俄罗斯的研究人员现在在两项新研究中提供了证据，这些研究表明来自大西洋的热量阻碍了冰的生长多年来一直在巴伦支海和喀拉海。此外，他们还表明，在拉普捷夫海北部边缘，温暖大西洋水团的入侵会对冰层厚度的增加产生如此长期的影响，以至于一年后这种影响很明显，当冰经北极漂向格陵兰岛，经弗拉姆海峡离开北极。
海洋研究人员将这种不断涌入北冰洋的温暖大西洋水团称为“大西洋化”。迄今为止，这一过程主要是从海洋学的角度进行了研究。在两项新研究中，AWI 海冰物理学家首次估计了热量输入对北极海冰生长的影响。这里需要注意的是：在夏天海冰完全融化的地方，在接下来的冬天，海洋会向大气中释放大量的热量。结果，海洋冻结得如此之快，以至于弥补了夏季的冰损失。“年轻的薄海冰比厚冰的导热性要好得多，因此不能有效地保护海洋免受冷却。同时，更多的水在冰层下结冰，
正如 Ricker 及其同事使用有关北极海冰的厚度、浓度和漂移的长期数据发现的那样，重要的冬季增长不再在所有边缘海中顺利进行。“我们分析了来自欧空局气候变化倡议的卫星数据，发现在 2002 年至 2019 年期间，形成的海冰越来越少，尤其是在巴伦支海和喀拉海，”里克尔报告说。另一方面，在东西伯利亚海以及波弗特海和楚科奇海，冬季的冰产量仍然足以弥补夏季的损失。
为了确定这些不同区域趋势的原因，研究人员使用两个耦合冰洋模型模拟了过去 40 年海洋、冰、风和气温之间的相互作用。两次模拟都得出了相同的结论。“从北大西洋流入北冰洋的暖水团是减缓甚至阻止巴伦支海和喀拉海冰生长的原因。如果真的形成新的冰，它会比以前薄得多，”里克说，并补充道：“如果大西洋化持续到这种程度，北极的冬季气温继续上升，那么从长远来看，北冰洋更靠东的地区也会发生变化。那样的话，北冰洋的冰盖将下降变得比现在更薄更脆弱。
拉普捷夫海北部边缘出现高温迹象
在第二项研究中，AWI 海冰物理学家报告了第一个迹象，即上升的海洋热量也在减缓拉普捷夫海的冰形成，其中还包括对 2020 年夏末为期一年的 MOSAiC 探险的浮冰的测量。在其中，研究人员分析了他们在北极的海冰厚度测量计划“IceBird”的长期数据，并追踪了他们从弗拉姆海峡北部的研究飞机观察到的异常薄海冰的起源。 2016 年夏天。当时，冰层只有 100 厘米厚，比前一年薄了 30%——研究人员最初无法解释这种差异。“为了解决这个难题，我们首先在卫星图像的帮助下追溯了冰的漂移路线。它起源于拉普捷夫海，”AWI 海冰物理学家 Jakob Belter 博士解释说。专家随后检查了沿途的天气。然而，2014年至2016年期间的大气数据并未显示任何异常。
这意味着答案必须在海洋中——事实上：从 2015 年 1 月到 5 月，阿拉斯加费尔班克斯大学的专家记录了拉普捷夫海以北水域异常高温。我们现在知道，热量随着大西洋水团从深处上升，减缓了冬季冰的生长。“使用卫星数据，我们能够证明我们 2016 年 7 月在弗拉姆海峡记录的薄冰之前已经穿过俄罗斯大陆架附近这个异常温暖的地区，”贝尔特说。此外，海洋热浪一定非常极端，以至于它在穿越北冰洋时对海冰厚度增长的影响无法得到补偿。
这两项新研究强调了长期数据集对北极海冰研究的重要性。“如果我们要了解北极海冰的变化，使用卫星和飞机对冰层厚度的长期观测是至关重要的。结合建模数据，它们提供了一个足够详细的整体图景，使我们能够确定北极海冰的关键过程。不断变化的北极，”Jakob Belter 解释道。
