氣候復雜，變幻莫測。面對復雜的全球難題，北郵研究團隊勇於嘗試、攻堅克難，提出創新性科學方法，為預測極端氣候提供了北郵力量。

解鎖北極“氣候密碼”：海冰消融如何引發全球“天氣混亂”

好萊塢電影《后天》以極具沖擊力的方式描述了地球氣候崩潰帶來的種種災難，成為了經典的災難電影。而現實中的“氣候密碼”也藏在和我們看似遙遠但實際關系重大的北極冰層裡。近日，北京郵電大學孟君研究員的研究團隊在國際頂級期刊《自然—通訊》（Nature Communications）在線發表了以‘Arctic weather variability and connectivity’為題的研究文章，首次利用統計物理揭示了北極海冰天氣變率與不同時空尺度上的氣候現象之間存在顯著關聯。

冰與火之歌：北極與全球氣候

北極離我們很遠，但這片冰天雪地直接關系到我們身邊的天氣變化，甚至全球的氣候穩定性。北極海冰是地球“氣候調節器”的一個關鍵部分，它通過與大氣和海洋環流的互動來影響全球的天氣模式。孟君研究團隊介紹，北極區域作為全球變暖的放大器，其變暖速率遠超全球其他區域，而這個過程會通過一個叫“正反饋機制”的機制，影響到全球的極端天氣，特別是中國南方的極端天氣。

正反饋機制：越來越糟糕的連鎖反應

把一個雪球推下山，它會越滾越大，最后可能形成一場雪崩。北極海冰融化就好比這個雪球，起初隻影響周圍的氣候，最終可能激發一系列更大范圍的氣候變化，這就是“正反饋機制”，“惡性循環”就是指這種現象。類似地，全球暖化導致北極海冰加速融化，而反過來又讓全球氣候變得更加不穩定。這意味著氣候系統發生了 “短路”，一旦開始，就很難停下來。它最直接的影響就是全球極端天氣事件的增多，比如暴風雨、洪水等，這無疑是對人類社會和地球生態系統的巨大威脅。但盡管其重要性不言而喻，學術界對於區域氣候的短期可預測性及其影響的研究仍然十分有限。

圖：北極海冰與全球氣候系統的正反饋機制

科學的力量：不斷深化的研究

針對上述問題，孟君聯合北京師范大學系統科學學院教授樊京芳開展了相關研究，開創性地提出了一種基於非線性動力學與統計物理的系統科學方法，揭示了北極海冰天氣變率與不同時空尺度上的氣候現象之間存在顯著關聯。

圖：研究團隊工作場景

研究發現，北極海冰天氣變率在年際變化尺度上受到另一個氣候模態北極濤動的顯著影響。更重要的是：這種天氣不穩定性可以通過大氣遙相關影響更廣泛的區域模式，增加人類活動和天氣預測的風險，研究分析清楚地揭示了這些具體的遙相關關系。研究還詳細揭示了北極區域與我國南方地區之間的具體遙相關路徑。在全球變暖背景下，我國南方極端天氣風險將顯著增加。另一方面，全球不同區域的天氣變化也可以通過正反饋回路反過來破壞北極氣候的穩定性。這一研究成果極大地豐富了人類對北極與全球氣候系統之間動態相互作用的理解，對於全球系統性風險的評估與治理具有重要意義。

圖：北極海冰與區域天氣遙相關路徑

為未來做准備

北極的冰層融化不僅僅是北極的事，更是全球乃至每一個人都需要關注的重要問題。孟君團隊的研究提供了新的視角和理解，對全球系統性風險的評估與治理具有不可估量的價值。北極的海冰融化不是孤立的現象，它像一個觸發器，激活了全球氣候系統中的“正反饋回路”，進一步加劇了全球氣候的不穩定性。

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