随着气候变暖,北极海冰撤退,研究船舶和商船航行到北冰洋越来越多,但天气和海洋预报的准确性和敏感性区域为这些危险海域仍远落后于低纬度同行,与区域模型之间的显著差异。直接测量大气条件，如云量和太阳辐射，可以帮助评估和改进这些模型。

 

在《地球物理研究杂志:大气》(Journal of Geophysical Research: atmos)上发表的一项新研究中，杏2系列日本立川的国家极地研究所(National Institute of Polar Research)领导的一个研究小组利用2014年由冰加固的日本研究船未来号(Mirai)收集的数据解决了这个问题。

 

“2014年9月，我们在北冰洋的无冰楚科奇海(Chukchi Sea)进行了定点观测，这是一个从融化季节到冻结季节的过渡时期。这一方法提供了一个理想的机会来检查云层、太阳辐射和这一时期的地表热收支的模型表示，”该研究的第一作者和领导者Jun Inoue说，他提出了在这项研究中使用的战略操作设置。

 

利用这些观测数据，我们选择了6个最先进的区域气候模式(包括9个不同的模式运行)进行调查，目的是检验云层与辐射之间的相互作用，以及海洋表面能量收支。大部分模型都能充分捕捉到近地表气象参数，但也有一些有待进一步改进的目标。一个值得注意的发现是，大多数模型往往无法捕捉到北冰洋上空云层的垂直结构，尤其是不稳定的低层分层。

 

“我们发现，在冰云和液体云之间的划分模型之间存在巨大差异，杏耀YL这导致了海洋表面热收支的巨大差异。这揭示了模型中大多数的云微物理方案应该得到改进， 杏耀介绍 ，因为观测到过冷液态云即使在零下20°C以下的低温环境中也能保持。”井上说。

 

准确的大气和气-冰-海耦合气候模型对于了解北极地区在全球气候变化过程中的演变是必不可少的。这项研究的结果基于对无冰北冰洋的测量，这将有助于改进这些模型和它们产生的预测。在北极收集观测数据的额外研究探险将进一步推动这些正在进行的努力。