氣候復雜，變幻莫測

擔當使命，開(kāi)拓創(chuàng )新

面對復雜的全球難題

北郵研究團隊

心懷赤誠，無(wú)懼風(fēng)浪

勇于嘗試，攻堅克難

提出創(chuàng )新性科學(xué)方法

為預測極端氣候提供了北郵力量

向世界貢獻了中國智慧！

解鎖北極“氣候密碼”：

海冰消融如何引發(fā)全球“天氣混亂”

還記得那部驚心動(dòng)魄的好萊塢電影《后天》嗎？這部電影以極具沖擊力的方式描述了地球氣候崩潰帶來(lái)的種種災難，成為了經(jīng)典的災難電影。而現實(shí)中的“氣候密碼”也藏在和我們看似遙遠但實(shí)際關(guān)系重大的北極冰層里。近日，北京郵電大學(xué)孟君研究員的研究團隊在國際頂級期刊《自然—通訊》（Nature Communications）在線(xiàn)發(fā)表了以‘Arctic weather variability and connectivity’為題的研究文章，首次利用統計物理揭示了北極海冰天氣變率與不同時(shí)空尺度上的氣候現象之間存在顯著(zhù)關(guān)聯(lián)。《科技日報》對研究團隊進(jìn)行了科研專(zhuān)訪(fǎng)。

冰與火之歌：北極與全球氣候

你可能覺(jué)得北極離我們很遠。但事實(shí)上，這片冰天雪地直接關(guān)系到我們身邊的天氣變化，甚至全球的氣候穩定性。北極海冰是地球“氣候調節器”的一個(gè)關(guān)鍵部分，它通過(guò)與大氣和海洋環(huán)流的互動(dòng)來(lái)影響全球的天氣模式。北京郵電大學(xué)孟君研究團隊告訴我們，北極區域作為全球變暖的放大器，其變暖速率遠超全球其他區域，而這個(gè)過(guò)程會(huì )通過(guò)一個(gè)叫“正反饋機制”的機制，影響到全球的極端天氣，特別是中國南方的極端天氣。

正反饋機制：越來(lái)越糟糕的連鎖反應

把一個(gè)雪球推下山，它會(huì )越滾越大，最后可能形成一場(chǎng)雪崩。北極海冰融化就好比這個(gè)雪球，起初只影響周?chē)臍夂颍罱K可能激發(fā)一系列更大范圍的氣候變化，這就是“正反饋機制”，我們平時(shí)說(shuō)的“惡性循環(huán)”就是指這種現象。類(lèi)似地，全球暖化導致北極海冰加速融化，而反過(guò)來(lái)又讓全球氣候變得更加不穩定。這意味著(zhù)氣候系統發(fā)生了“短路”，一旦開(kāi)始，就很難停下來(lái)。它最直接的影響就是全球極端天氣事件的增多，比如暴風(fēng)雨、洪水等，這無(wú)疑是對人類(lèi)社會(huì )和地球生態(tài)系統的巨大威脅。但盡管其重要性不言而喻，學(xué)術(shù)界對于區域氣候的短期可預測性及其影響的研究仍然十分有限。

圖：北極海冰與全球氣候系統的正反饋機制

科學(xué)的力量：不斷深化的研究

針對上述問(wèn)題，北京郵電大學(xué)理學(xué)院特聘研究員孟君，聯(lián)合北京師范大學(xué)系統科學(xué)學(xué)院樊京芳教授開(kāi)展了相關(guān)研究。作者開(kāi)創(chuàng )性地提出了一種基于非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)與統計物理的系統科學(xué)方法，揭示了北極海冰天氣變率與不同時(shí)空尺度上的氣候現象之間存在顯著(zhù)關(guān)聯(lián)。

圖：研究團隊工作場(chǎng)景

研究發(fā)現，北極海冰天氣變率在年際變化尺度上受到另一個(gè)氣候模態(tài)北極濤動(dòng)（arctic oscillation，AO）的顯著(zhù)影響。更重要的是：這種天氣不穩定性可以通過(guò)大氣遙相關(guān)影響更廣泛的區域模式，增加人類(lèi)活動(dòng)和天氣預測的風(fēng)險，研究分析清楚地揭示了這些具體的遙相關(guān)關(guān)系。研究還詳細揭示了北極區域與我國南方地區之間的具體遙相關(guān)路徑。在全球變暖背景下，我國南方極端天氣風(fēng)險將顯著(zhù)增加。另一方面，全球不同區域的天氣變化也可以通過(guò)正反饋回路反過(guò)來(lái)破壞北極氣候的穩定性。這一研究成果極大地豐富了人類(lèi)對北極與全球氣候系統之間動(dòng)態(tài)相互作用的理解，對于全球系統性風(fēng)險的評估與治理具有重要意義。

圖：北極海冰與區域天氣遙相關(guān)路徑

結語(yǔ)：為未來(lái)做準備

北極的冰層融化不僅僅是北極的事，更是全球乃至每一個(gè)人都需要關(guān)注的重要問(wèn)題。孟君團隊的研究為我們提供了新的視角和理解，對全球系統性風(fēng)險的評估與治理具有不可估量的價(jià)值。一句話(huà)總結：北極的海冰融化不是孤立的現象，它像一個(gè)觸發(fā)器，激活了全球氣候系統中的“正反饋回路”，進(jìn)一步加劇了全球氣候的不穩定性。

所以，下次當你看到關(guān)于北極海冰的新聞時(shí)，千萬(wàn)不要覺(jué)得它與你無(wú)關(guān)啦，因為這可能就是觸動(dòng)你生活的“氣候密碼”～

厚德博學(xué)，敬業(yè)樂(lè )群

任重道遠，矢志不渝

北郵人

心有大愛(ài)，勇往直前

明大德，心系人類(lèi)命運

擔大任，貢獻北郵智慧

科技造福人類(lèi)的征途

北郵人，在行動(dòng)！

（圖文：北京郵電大學(xué)）