解锁北极“气候密码”：海冰消融如何引发全球“天气混乱”

　　还记得那部惊心动魄的好莱坞电影《后天》吗？这部电影以极具冲击力的方式描述了地球气候崩溃带来的种种灾难，成为了经典的灾难电影。而现实中的“气候密码”也藏在和我们看似遥远但实际关系重大的北极冰层里。近日，北京邮电大学孟君研究员的研究团队在国际顶级期刊《自然—通讯》（Nature Communications）在线发表了以‘Arctic weather variability and connectivity’为题的研究文章，首次利用统计物理揭示了北极海冰天气变率与不同时空尺度上的气候现象之间存在显著关联。《科技日报》对研究团队进行了科研专访。

　　冰与火之歌：北极与全球气候

　　你可能觉得北极离我们很远。但事实上，这片冰天雪地直接关系到我们身边的天气变化，甚至全球的气候稳定性。北极海冰是地球“气候调节器”的一个关键部分，它通过与大气和海洋环流的互动来影响全球的天气模式。北京邮电大学孟君研究团队告诉我们，北极区域作为全球变暖的放大器，其变暖速率远超全球其他区域，而这个过程会通过一个叫“正反馈机制”的机制，影响到全球的极端天气，特别是中国南方的极端天气。

　　正反馈机制：越来越糟糕的连锁反应

　　把一个雪球推下山，它会越滚越大，最后可能形成一场雪崩。北极海冰融化就好比这个雪球，起初只影响周围的气候，最终可能激发一系列更大范围的气候变化，这就是“正反馈机制”，我们平时说的“恶性循环”就是指这种现象。类似地，全球暖化导致北极海冰加速融化，而反过来又让全球气候变得更加不稳定。这意味着气候系统发生了 “短路”，一旦开始，就很难停下来。它最直接的影响就是全球极端天气事件的增多，比如暴风雨、洪水等，这无疑是对人类社会和地球生态系统的巨大威胁。但尽管其重要性不言而喻，学术界对于区域气候的短期可预测性及其影响的研究仍然十分有限。

　　图：北极海冰与全球气候系统的正反馈机制

　　科学的力量：不断深化的研究

　　针对上述问题，北京邮电大学理学院特聘研究员孟君，联合北京师范大学系统科学学院樊京芳教授开展了相关研究。作者开创性地提出了一种基于非线性动力学与统计物理的系统科学方法，揭示了北极海冰天气变率与不同时空尺度上的气候现象之间存在显著关联。

　　图：研究团队工作场景

　　研究发现，北极海冰天气变率在年际变化尺度上受到另一个气候模态北极涛动（arctic oscillation，AO）的显著影响。更重要的是：这种天气不稳定性可以通过大气遥相关影响更广泛的区域模式，增加人类活动和天气预测的风险，研究分析清楚地揭示了这些具体的遥相关关系。研究还详细揭示了北极区域与我国南方地区之间的具体遥相关路径。在全球变暖背景下，我国南方极端天气风险将显著增加。另一方面，全球不同区域的天气变化也可以通过正反馈回路反过来破坏北极气候的稳定性。这一研究成果极大地丰富了人类对北极与全球气候系统之间动态相互作用的理解，对于全球系统性风险的评估与治理具有重要意义。

　　图：北极海冰与区域天气遥相关路径

　　结语：为未来做准备

　　北极的冰层融化不仅仅是北极的事，更是全球乃至每一个人都需要关注的重要问题。孟君团队的研究为我们提供了新的视角和理解，对全球系统性风险的评估与治理具有不可估量的价值。一句话总结：北极的海冰融化不是孤立的现象，它像一个触发器，激活了全球气候系统中的“正反馈回路”，进一步加剧了全球气候的不稳定性。

　　所以，下次当你看到关于北极海冰的新闻时，千万不要觉得它与你无关啦，因为这可能就是触动你生活的“气候密码”~

　　出品：党委宣传部（新闻中心）

　　制作：北京邮电大学学生记者团

　　来源：理学院

　　部分文案：郭梓珺、赵佳慧

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