2022年4月14日，Climate Dynamics在线发表海洋与大气学院的最新科研成果“Southern Ocean sea ice concentration budgets of five ocean-sea ice reanalyses”（基于五个海-冰再分析资料的南大洋海冰密集度收支分析）。该成果第一作者为海洋与大气学院博士研究生聂亚飞，海洋与大气学院/物理海洋教育部重点实验室吕咸青教授和芬兰赫尔辛基大学学者为共同通讯作者。
海-冰再分析资料作为对过去海洋和海冰状态的重构，为极地气候的研究提供了宝贵的数据支撑。目前已有再分析资料对南大洋海-冰状态的评估较为单一，仅对南大洋的海冰范围、海冰密集度和海冰厚度进行了评估，而且缺乏更深入的动力过程分析。
本研究从海冰密集度（SIC）收支的角度对五个再分析产品（CFSR, C-GLORSv7, GLORYS12v1, NEMO-EnKF和ORAS5）进行了评估（图1）。研究发现，得益于对SIC 的同化，这五个再分析产品都真实地表示了南大洋的海冰范围和海冰面积。进一步将SIC的变化分解为动力过程（平流和发散）和其他过程（热力学、机械形变和数据同化）的贡献时，我们发现大气和海洋强迫以及模型配置都对各项收支有重要影响。特别是对于CFSR产品，与其他再分析相比，偏差的主要来源是冰速向北的分量过强，这导致了更强的海冰平流和辐散。CFSR中的异常海表面流被认为是冰速异常的主要原因。此外，CFSR两倍于其他产品的平均海冰厚度使其更容易在科氏力作用下受到风和海洋应力的影响，从而加剧了海冰向北的漂移。
本研究建议未来的海-冰再分析资料应侧重于改进对海冰速度的模拟，并提出同化海冰漂移观测是一种可行的改善方案。
图1. 2003-2009 年冬季 (6-8月) 两个观测资料和五个海-冰再分析资料的海冰密集度（SIC）各收支项，dadt为海冰变化，adv为平流贡献，div为辐散贡献，res为剩余项。正值表示 SIC 增加，灰色十字表示在基于t检验的95%置信水平下再分析资料相对于观测资料存在显著差异。
发表文章列表：
Nie, Y., Uotila, P., Cheng, B. et al. Southern Ocean sea ice concentration budgets of five ocean-sea ice reanalyses. Climate Dynamics (2022).
文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-022-06260-x#article-info