由日本海洋研究開發機構（以下稱:JAMSTEC）地球環境部門環境變化預測研究中心博士後研究員山上遙航、東京大學大氣海洋研究所教授渡部雅浩、九州大學應用力學研究所助教森正人、地球環境部門北極環境變化綜合研究中心特任研究員小野純組成的研究團隊，透過類比重現過往的氣候並進行分析發現，墨西哥灣流域海面水溫的變化造成了巴倫支海-喀拉海冬季浮冰的減量。
圖1.1970年～2017年海水表面溫度的長期變化[℃/10年]和該期間冬季海面浮冰覆蓋面積的平均百分比[%]。該研究將白線覆蓋區域分別定義爲巴倫支海-喀拉海和墨西哥灣流域。巴倫支海-喀拉海爲北冰洋的一部分，面向北大西洋，西邊與挪威海、東邊與拉普捷夫海相連。墨西哥灣流沿着美國東海岸從赤道一旁路向極地。(供圖:JAMSTEC)
位於北極海大西洋一側的巴倫支海-喀拉海，冬季浮冰明顯減量。這種北極海環境的變化會影響包括日本在内的北半球中緯度地區造成異常氣候。另一方面，在最新的類比（CMIP6）中，對巴倫支海-喀拉海冬季浮冰的減量速度被低估，但終極因數不清楚。
研究團隊利用氣候模式MIROC6對過除氣法候的類比重現結果（HIST實驗）和對墨西哥灣流域海面水溫變化用於修正觀測資料的類比結果（NAGA實驗），比較了墨西哥灣流域的海面水溫和巴倫支海-喀拉海的浮冰覆蓋率(海面浮冰覆蓋的比例）的長期變化關係。
1970～2017年期間，在HIST類比實驗中，海面水溫（0.17℃/10年）和海面浮冰覆蓋率（-2.8%/10年）的長期變化數值都小於觀測值。NAGA實驗結果也得出了與觀測值同等的數值。這意味着對墨西哥灣流域海水表面溫度變化進行修正的影響，會在4,000多公里以外的巴倫支海-喀拉海的浮冰上體現出來。
基於這一結果，爲了弄清造成浮冰減量速度差異的機制，研究團隊在上述兩種類比中比較了巴倫支海-喀拉海周圍的大氣和海洋的變化，發現透過洋流向巴倫支海運送的熱量較NAGA試驗結果更爲明顯，與HIST實驗結果相比，巴倫支海-喀拉海的表層水溫擧升也更快，造成浮冰持續減量。此外，NAGA實驗結果還顯示，巴倫支海-喀拉海上空的大氣溫度擧升，是由於浮冰的減量導致海洋向大氣釋放的熱量增加造成的。
上述結果表明，伴隨着洋流變化造成的熱量運送增加是造成巴倫支海-喀拉海浮冰快速減量的終極因數。
山上博士後研究員認爲「研究表明，墨西哥灣流域表層海水溫度的長期變化是提高北極地區氣候變遷預測精度的重要因素。爲此，在氣候模擬中，需要開發能正確地表現墨西哥灣流域的表層海水溫度變化的高解析度類比演算法，進一步提高類比計算的準確性。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：Nature Communications
論文：Barents-Kara sea-ice decline attributed to surface warming in the Gulf Stream
DOI：10.1038/s41467-022-31117-6
