Хотя в Арктике происходит резкое потепление, оценка Арктического усиления (АА), основанная только на поверхностной температуре воздуха (SAT), полученной на нескольких наземных станциях, является неполной. В настоящем исследовании была проведена комплексная оценка температуры морской поверхности (ТПВ)и сб с арктической суши и океана. Кроме того, были проанализированы вариации параметров морской поверхности для лучшего понимания обновленных арктических изменений в последние годы. АА был занижен на 4,3% , когда только рассматривал СБ. В течение 1982-2018 гг. арктические и глобальные ГНП резко увеличились после 2002 г. с почти синхронной тенденцией в 2011-2018 гг. После 2002 года в сентябре и марте наблюдались отрицательные аномалии протяженности морского льда, которые были более значительными в сентябре. Потепление было более заметным в марте, чем в сентябре, и отрицательная аномалия SST полностью исчезла в марте за последние два года (2017-2018). Однако толщина морского льда и глубина снега в сентябре увеличились с положительной аномалией на юго-западе Северного Ледовитого океана.
1. Введение
Арктика является одной из наиболее быстро меняющихся областей в глобальном масштабе, с повышением температуры и широко распространенной сокращающейся криосферой, главным образом включающей морской лед, ледник и ледяной покров в течение последних десятилетий ( IPCC, 2019 ). Между тем, изменения криосферы в Арктике влияют на атмосферные и океанические циркуляции и оказывают обратное влияние на изменчивость климата в региональном и глобальном масштабах ( Будикова, 2009 ). Морской лед и снег являются двумя критическими факторами и оказывают значительное влияние на климатические изменения в Арктике и даже на земном шаре ( Malinka et al., 2016). Арктическая ледовая аномалия вызвана главным образом аномальным обменом океаном, морским льдом и атмосферой между Северной Атлантикой и Арктикой ( Goosse et al., 2004 ), и дальнейшее воздействие на мировой океан. Снег над морским льдом влияет на массовый баланс морского льда за счет его эффективной теплоизоляции с теплопроводностью, которая почти на порядок меньше, чем у морского льда ( Calonne et al., 2011).
Температура арктического приземного воздуха, вероятно, увеличилась более чем в два раза по сравнению со среднемировым показателем за последние два десятилетия, что является мощным явлением, известным как арктическое усиление (АА) ( МГЭИК, 2019 ). Эти механизмы можно разделить на локальные и удаленные воздействия, которые взаимодействовали и усиливали друг друга ( Stuecker et al., 2018, Cohen et al., 2019). К локальным воздействиям относятся снег, альбедо морского льда, обратные связи между облаками и ледяной изоляцией, а к удаленным воздействиям относятся атмосферное и океаническое тепло и перенос атмосферной влаги из средних широт и тропиков в Арктику ( Stroeve et al., 2012, Dai et al., 2019 ), а также низкоуровневые смешанно-фазовые облака ( Wendisch et al., 2019). Серрез и Фрэнсис (2006) предположили, что обратная связь альбедо поверхности была ведущей причиной увеличения солнечной радиации в Арктике с уменьшением снега и льда. Однако в другом исследовании было высказано предположение, что температурная обратная связь является наиболее существенным вкладом в АА ( Pithan and Mauritsen, 2014 ). Граверсен и бурту (Graversen and Burtu, 2016) отметили, что АА усиливается скрытым переносом энергии атмосферных планетных волн. Кроме того, АА может быть вызвано прошлыми сокращениями загрязнения воздуха в Европе ( Navarro et al., 2016). Снижение баланса поверхностных масс ледяного покрова также частично объясняется антропогенным глобальным потеплением и одновременным повышением АА ( Pattyn et al., 2018). Поэтому механизмы АА различны, и главный фактор еще не определен, но неоспоримым фактом является то, что глобальное и арктическое потепление однозначно ( IPCC, 2014a ). Более 90% энергии глобального потепления хранится в океане ( IPCC, 2014b), что указывает на то, что изменение содержания тепла в океане является основой изменения климата. Ранее АА оценивали путем сравнения температур земной поверхности, полученных с наземных станций в пределах Арктики (60 ° -90 ° N) и земного шара ( Epstein et al., 2018). Однако первичная энергия потепления хранится в океане с высокой удельной теплоемкостью ( Khaligh and Onar, 2017). Наземные станции являются редкими, особенно в Арктике, и неравномерно распределены на суше из-за широко варьирующих поверхностей оба из них могут повлиять на оценку АА. Кроме того, вариации параметров морской поверхности имеют важное значение для оценки изменений в Арктике и обратных связей с климатическими системами в глобальном масштабе, которые также имеют основополагающее значение для прогнозирования открытия проходов Арктического рейса.
Цель настоящего исследования-дать обновленную и всестороннюю оценку изменений климата (1982-2018 гг.) и криосферных элементов в Арктике за последние годы (2011-2018 гг.). Три широко используемых набора данных были оценены для получения оптимальной температуры поверхности моря (SST), затем была проведена комплексная оценка для AA с комбинацией оптимальной SST и температуры приземного воздуха (SAT). Кроме того, были исследованы временные и пространственные вариации и аномалии морского льда и снега, в том числе протяженность морского льда, толщина морского льда, концентрация морского льда и глубина снега в растаявших и замерзших окнах.
