Genopbygningen af ​​arktiske Barents-Kara-havisens udbredelse ændrer sig i løbet af det sidste årtusinde

Under indflydelse af global opvarmning, temperaturen i Arktis er steget mere markant end det globale gennemsnit. Imidlertid, vinterekstrem kulde begivenheder i Eurasien, herunder Kina, er blevet hyppige i de senere år. Denne tendens er åbenlyst i modstrid med den globale opvarmning. Alvorligt vejr med kuldestigninger, is-sne og frossen regn fandt sted i det sydlige Kina i 2008, og den overvældende kolde bølge på "chefniveau", der angreb næsten hele Kina i 2016, forårsagede store tab og tab af ejendom. Forskere mener, at disse begivenheder er tæt forbundet med den hurtige tilbagegang af arktisk havis.

Barents-Karahavet anses for at være en af ​​vuggerne for kolde bølger over det eurasiske kontinent, og det er en nøglehavsektor, der er tæt forbundet med kolde bølger over Eurasien. Undersøgelser har vist, at når Barents-Kara havis udbredelse er relativt lille i løbet af efteråret og vinteren, ekstreme kuldebølger er mere tilbøjelige til at forekomme i løbet af vinteren over Eurasien.

Imidlertid, kontroverser eksisterer stadig. Nogle forskere mener, at den hyppige forekomst af ekstreme kuldebegivenheder over mellembreddegrader på den nordlige halvkugle i de senere år tilskrives den interne variabilitet af atmosfærisk cirkulation, og de er ikke signifikant relateret til faldet i arktisk havis.

En af hovedårsagerne til denne kontrovers er, at længden af ​​de arktiske havis satellitobservationsdata er begrænset med hensyn til analyse af ændringer og årsager til arktisk havis på en langsigtet tidsskala, hvilket i høj grad begrænser forståelsen af ​​naturlig variabilitet i arktisk havis og dens sammenhæng med hyppige ekstreme kuldehændelser, der forekommer på mellembreddegrader. Derfor, det er nødvendigt at genvinde den arktiske havisens tidsserie før den instrumentelle periode og analysere dens variationer på en længere tidsskala.

En nylig undersøgelse anvendte pålidelige matematiske metoder kombineret med klimaproxy-data af høj kvalitet til at gendanne de lange tidsserier af isudbredelsen i Barents-Karahavet i Arktis og fandt ud af, at menneskelige aktiviteter siden den industrielle revolution i høj grad har bidraget til faldet i den arktiske havis. En artikel relateret til denne undersøgelse er netop offentliggjort i Videnskab Kina Geovidenskab , med Cunde Xiao, videnskabsmand ved Beijing Normal University, som den tilsvarende forfatter.

Efter at have sammenlignet resultaterne og statistiske parametre ved hjælp af den almindelige mindste kvadraters regression, principkomponenten regression og de partielle mindste kvadraters regressionsmetoder, SIE-tidsserier blev syntetiseret til en mere robust serie som det endelige resultat af forskerne. Undersøgelsen viste, at Barents-Kara havis begyndte at falde betydeligt i slutningen af ​​det 18. århundrede, og en faldende tendens blev meget mere betydningsfuld i løbet af anden halvdel af det 19. århundrede. Også selvom havisen havde en kort periode med ekspansion i løbet af 1940'erne-1970'erne. Imidlertid, den skrumpede løbende og betydeligt efter 1970'erne. Reduktionen af ​​havis i dette område efter slutningen af ​​det 18. århundrede var uden fortilfælde i både varighed og hastighed gennem de sidste 700 år. Den industrielle revolution kan være en dominerende faktor i dette resultat. Det arktiske SIE i de seneste år kan være det laveste, det har været i løbet af det sidste årtusinde.

Imidlertid, havis er en kompleks komponent i klimasystemet. Dens variation påvirkes af mange faktorer, såsom temperatur, atmosfærisk cirkulation og havstrøm, og dens evolutionsmekanismer er ekstremt komplekse. Det er nødvendigt at integrere palæoklima-rekonstruktionsmetoder med numeriske modeller og maskinlæringsalgoritmer under baggrunden af ​​big data-æraen for yderligere at forbedre resultaterne. Ud over, vi har rekonstrueret havisens udbredelse i Barents-Karahavet, som er følsom over for at udløse ekstreme kuldebølger over Eurasien. Ændringerne og interaktionerne i arktisk havis mellem forskellige havsektorer er vigtigere. I fremtiden, vi er nødt til at indsamle flere proxy-data af høj kvalitet for at rekonstruere havisen i hele den arktiske region og de forskellige havsektorer.