由日本海洋研究开发机构（以下称:JAMSTEC）地球环境部门环境变化预测研究中心博士后研究员山上遥航、东京大学大气海洋研究所教授渡部雅浩、九州大学应用力学研究所助教森正人、地球环境部门北极环境变化综合研究中心特任研究员小野纯组成的研究团队，通过模拟重现过往的气候并进行分析发现，墨西哥湾流域海面水温的变化造成了巴伦支海-喀拉海冬季海冰的减少。
图1.1970年～2017年海面温度的长期变化[℃/10年]和该期间冬季海面海冰覆盖面积的平均百分比[%]。该研究将白线覆盖区域分别定义为巴伦支海-喀拉海和墨西哥湾流域。巴伦支海-喀拉海为北冰洋的一部分，面向北大西洋，西边与挪威海、东边与拉普捷夫海相连。墨西哥湾流沿着美国东海岸从赤道一侧流向极地。(供图:JAMSTEC)
位于北极海大西洋一侧的巴伦支海-喀拉海，冬季海冰明显减少。这种北极海环境的变化会影响包括日本在内的北半球中纬度地区造成异常气候。另一方面，在最新的模拟（CMIP6）中，对巴伦支海-喀拉海冬季海冰的减少速度被低估，但原因不清楚。
研究团队利用气候模型MIROC6对过去气候的模拟重现结果（HIST实验）和对墨西哥湾流域海面水温变化用于修正观测数据的模拟结果（NAGA实验），比较了墨西哥湾流域的海面水温和巴伦支海-喀拉海的海冰覆盖率(海面海冰覆盖的比例）的长期变化关系。
1970～2017年期间，在HIST模拟实验中，海面水温（0.17℃/10年）和海面海冰覆盖率（-2.8%/10年）的长期变化数值都小于观测值。NAGA实验结果也得出了与观测值同等的数值。这意味着对墨西哥湾流域海面温度变化进行修正的影响，会在4,000多公里以外的巴伦支海-喀拉海的海冰上体现出来。
基于这一结果，为了弄清造成海冰减少速度差异的机理，研究团队在上述两种模拟中比较了巴伦支海-喀拉海周围的大气和海洋的变化，发现通过洋流向巴伦支海输送的热量较NAGA试验结果更为明显，与HIST实验结果相比，巴伦支海-喀拉海的表层水温上升也更快，造成海冰持续减少。此外，NAGA实验结果还显示，巴伦支海-喀拉海上空的大气温度上升，是由于海冰的减少导致海洋向大气释放的热量增加造成的。
上述结果表明，伴随着洋流变化造成的热量输送增加是造成巴伦支海-喀拉海海冰快速减少的原因。
山上博士后研究员认为“研究表明，墨西哥湾流域表层海水温度的长期变化是提高北极地区气候变化预测精度的重要因素。为此，在气候模拟中，需要开发能正确地表现墨西哥湾流域的表层海水温度变化的高分辨率模拟算法，进一步提高模拟计算的准确性。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Nature Communications
论文：Barents-Kara sea-ice decline attributed to surface warming in the Gulf Stream
DOI：10.1038/s41467-022-31117-6
