科研進展
海冰消融將進一步加劇高北極陸地暖濕化
隨著全球氣候變暖持續加劇，北極增溫速率已達全球平均水平的四倍以上。北極海冰作為全球16個氣候“臨界點”之一，正在經歷快速退縮。海冰融化不僅削弱了反射太陽輻射的“白色冷帽”，也暴露出吸熱能力更強的深色海面，推動北極水循環格局從“雪為主”向“雨主導”逐步轉變。這一變化將顯著影響北極冰川退縮、凍土融化、徑流過程和生態系統平衡，并對全球海平面與極端氣候產生多米諾骨牌效應。
中國科學院西北生態環境資源研究院冰凍圈科學與凍土工程全國重點實驗室極地研究團隊聯合北京師范大學和中國科學院大學，基于極地放大模式比較計劃（PAMIP）和耦合模式比較計劃（CMIP）的大樣本集合模擬，通過分離“全強迫”與“僅海冰強迫”的氣候響應，實現了對海冰消融影響北極陸地降水的精準歸因，系統揭示了其對降雨變化的貢獻程度和區域差異，為解析海冰消退在北極水循環中的具體作用提供了重要依據。
研究發現，在全球升溫2°C的情景下，北極陸地夏季降雨量將增加約17%，其中16%的增幅可歸因于海冰減少。尤其在西伯利亞北部和北美北極沿岸等關鍵區域的降雨響應最為顯著，該區域海冰減少對降雨增加的貢獻率超過30%。
研究進一步揭示了海冰影響降雨增加的物理機制。一方面，海冰消融帶來顯著的增溫效應。海冰范圍退縮導致開闊水域擴大，顯著增強感熱與潛熱釋放，推動局地氣溫上升，從而促進降雪向降雨的相態轉變，這一升溫驅動的熱力機制對降雨增加的貢獻率高達68%。另一方面，海冰消融導致濕化效應加劇。開闊洋面增加了蒸發面積，為大氣持續輸送更多水汽；同時海冰減少激發的大氣環流異常促使北冰洋和太平洋水汽在關鍵區域（如西伯利亞東北部）匯聚，總降水量的增加貢獻了剩余32%的降雨增量。
該研究系統量化了海冰消退對北極陸地夏季降雨的貢獻比例，并厘清了其背后的熱力和動力耦合機制，深化了對北極暖濕化過程的理解。研究建立的“海冰-降雨”定量關系為提升北極極端天氣氣候事件的預測能力，以及未來北極航道的風險預估提供了關鍵科學依據。并指出未來仍需進一步加強對北極無冰海洋的近、遠程影響研究，特別是對觸發臨界點對北半球生態水文格局、海陸溫室氣體源匯功能、以及復合極端事件多尺度效應的關注。
該成果以Intensified Warm and Moist Arctic Coast in Summer Due to Future Sea Ice Retreat為題發表于國際知名期刊Geophysical Research Letters。西北研究院楊佼副研究員為論文第一作者，北京師范大學效存德教授為通訊作者。中國科學院大學竇挺峰教授，西北研究院杜志恒研究員，北京市氣象探測中心韓微高級工程師和成都信息工程大學李姝彤博士參與該研究。該研究獲國家自然科學基金、冰凍圈科學與凍土工程全國重點實驗室自主部署課題、中國科協青年人才托舉工程項目聯合資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1029/2025GL118052
全強迫（a）和僅海冰消融強迫（b）下的北極陸地夏季降雨量的多模式平均響應，（c）海冰消融對降雨變化的貢獻率
