中国科学院海洋地质与环境重点实验室黄海军课题组王云鹤博士后、毕海波副研究员同哥伦比亚大学Xiaojun Yuan教授和Mark A. Cane教授合作，在南极冬季云-大气环流-海冰耦合机制的探究方面取得新进展，研究成果近日在国际学术期刊Environmental Research Letters（一区TOP期刊，IF=6.8）在线发表。
云影响着地球辐射平衡，对气候系统有着重要作用。南极具有极端低温、低湿、低气溶胶的气候环境条件，使得该地区云的形成及与海冰的作用过程异于其他地区。现阶段，缺乏对云过程的了解，导致南极气候模式中大气-冰相互作用的模拟产生明显误差。
该研究基于1979-2019年卫星和再分析数据，分析发现了wave-3主导着南极冬季云量、大气环流和海冰的主要耦合模态。该耦合系统中，水汽的水平输送和垂向运动都对南极中层云的形成产生重要影响，并导致中层云异常最易发生在最大经向风异常和气压异常区之间。系统中的云在阿蒙森海产生的辐射异常可在一个月内造成12厘米厚的海冰生消。另外，中层云对海冰的辐射强迫加强了大气环流对海冰的热动力驱动；相反，因地形影响，低层云对海冰的辐射影响被大气环流驱动所抵消。
上述发现对南极气候过程有了更深理解，对南极气候模式的构建有着新的启示。
南极冬季低层云量（a）、大气环流（b）与海冰（c）的MEOF空间场
南极中层云、大气环流和海冰的耦合系统示意图（底图为经向风的主模态，黑色箭头为风矢量，“L”表示低压中心，“H”为高压中心）
文章链接：
1. Yunhe Wang, Xiaojun Yuan*, Mark A. Cane. A coupled mode of cloud, atmospheric circulation, and sea ice controlled by wave–3 pattern in Antarctic winter. Environmental Research Letters. 2022. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac5272
2. Yunhe Wang, Xiaojun Yuan, Haibo Bi*, Yu Liang, Haijun Huang*, Zehua Zhang, and Yanxia Liu. The Contributions of Winter Cloud Anomalies in 2011 to the Summer Sea-Ice Rebound in 2012 in the Antarctic. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 124, 3435-3447 (2019). https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018JD029435