5月20日，國際著名學術期刊《自然通訊》線上發表一項研究成果——“The poleward enhanced Arctic Ocean cooling machine in a warming climate”。自然資源部第一海洋研究所博士舒啟為第一作者、自然資源部第一海洋研究所研究員喬方利和德國AWI（極地與海洋研究所）研究員王強為通訊作者。該研究揭示了北冰洋快速“大西洋化”的物理機制，並對未來北冰洋的氣候變化進行了預測，加深了人類對北極氣候變化的認識，為應對氣候變化提供了新的科學依據。

近30年來，北冰洋的巴倫支海和歐亞海盆東部發生了顯著的“大西洋化”現象，主要表現為：隨著大西洋向北冰洋的熱量輸送增加，北冰洋海水快速升溫、海洋上層層結減弱以及海冰加速消融。北冰洋的“大西洋化”對北冰洋的海洋環境、生態系統以及包括我國在內的歐亞大陸的氣候系統都會造成顯著影響。然而，北冰洋快速“大西洋化”的物理機制及未來發展趨勢仍不清楚。

該研究發現，北冰洋快速“大西洋化”程序中海—冰—氣之間的相互作用在海冰覆蓋區和開闊海域發生了完全相反的變化趨勢：由於氣候變化導致大氣增暖，雖然海溫也有所增加，但海洋表層溫度增加量比大氣增溫的幅度小，導致冬季海洋熱釋放在開闊海域顯著減少。大西洋輸入的熱量增加以及向大氣熱量釋放減少，兩者的共同作用使得北極開闊水域上層海洋熱含量不斷增加、海洋層結增強；而在冰區未完全覆蓋區域，由於海冰密集度降低，更多的海水面積與大氣直接接觸，由此導致的海洋熱通量增加超過了大氣升溫所導致的海氣熱通量減少，整體使得冰區海洋向大氣的熱釋放增加、海洋上層層結變弱。

研究表明，海—冰—氣相互作用的這種變化特徵對北冰洋“大西洋化”具有不斷“向北推進”的作用：開闊海域海洋層結增強、海洋熱釋放減少使更多來自北大西洋的海洋熱量儲存在海洋中，並透過增加極向熱輸送進入到相對下游的海冰覆蓋區，導致下游冰區的水溫升高、海冰減少、海洋釋放熱量增加及海洋層結減弱；隨著海冰的減退，原海冰區域逐步轉變為開闊海域，其海—冰—氣相互作用的過程也漸漸轉變為與上游開闊海域相同的情況，從而使更多熱量繼續進入更下游的海冰覆蓋區，進而使得更下游海洋發生“大西洋化”現象，這就實現了“大西洋化”向高緯度的不斷“迭代式”快速推進。

基於氣候模式對巴倫支海和喀拉海未來“大西洋化”程序的預測顯示，在全球變暖背景下北冰洋的“大西洋化”會繼續向北推進，巴倫支海和喀拉海將分別在21世紀60年代和80年代開始出現冬季無冰現象，整個巴倫支海和喀拉海的熱釋放將在此期間達到峰值，預示隨後這一路徑的“大西洋化”程序將在北冰洋的深海盆海域以更快速度推進。