近日，我所地质室海洋地质过程及演化团队在全新世中高纬度气候联系方面取得新进展。该团队使用北冰洋和东海陆架沉积数据，结合数值模拟，揭示了中全新世北冰洋海冰融化促进东亚冬季变暖的动力机制。

现今全球持续变暖伴随着北冰洋海冰的快速融化，进而影响全球气候变化。在全球变暖的背景下，在最近二十年中观测到夏季/秋季北冰洋海冰的快速融化和中纬度欧亚大陆较冷的冬季之间的反向演化关系，被称之为“暖北极－冷大陆”的气候模式，这一气候模式的动力学机制仍不清楚。

研究团队与国内外学者合作，对北冰洋陆架和中纬度东海陆架沉积记录进行分析，结合已有古气候数据，重建了全新世北冰洋东部海冰演化历史和中纬度中亚－东亚冬季温度和冬季风演化历史（图1）。综合对比分析地质记录，并结合数值模拟，研究团队探讨了北冰洋海冰影响东亚冬季气温的物理过程。

研究结果表明，全新世中期，北冰洋海冰融化加剧，而东亚冬季风减弱，中亚－东亚冬季气温升高，西伯利亚高压减弱（图1）。因此，在中全新世长期变暖背景下，北冰洋变暖，海冰融化加剧，其对北冰洋热量进行跨季节重新调整，导致东亚冬季风减弱，抑制了高纬度冷空气的南向爆发，从而使温带东亚地区冬季气温升高（图2）。

该项研究结果表明，在长期变暖背景下，北冰洋海冰融化的增强导致中纬度东亚冬季变暖而非变冷。因此，在全球变暖和北冰洋海冰融化加速的背景下，现今中纬度东亚冬季变冷的短期发生可能不会改变其冬季变暖的长期趋势。该项研究结果对于评估长期变暖条件下，与北冰洋海冰融化有关的中高纬度气候联系具有重要的科学意义。

该研究成果近期发表在《Communications Earth & Environment》杂志上，第一作者是我所董江博士，通讯作者为我所石学法研究员、国防科技大学戴海瑨博士和瑞典隆德大学陆正遥博士。该研究得到了国家重点研发计划项目、所基本科研业务经费和国家自然科学基金等项目联合资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s43247-024-01559-5

图1 全新世中期北冰洋海冰融化加剧与温带东亚暖冬的指标记录对比

图2 全新世中期北冰洋海冰融化对温带东亚暖冬的影响过程示意图