MPI-ESM-LR模式中RCP8.5情景下春季北極海冰突變對東亞夏季降水的影響

楊心怡,程軍,顧鵬

南京信息工程大學 大氣科學學院,江蘇 南京 210044

*聯系人，E-mail:chengjun@nuist.edu.cn

北極海冰因其高反照率以及隔離大氣與海洋之間的熱量、濕度和動量交換,在調節氣候變化中發揮著十分重要的作用(Honda et al.,1999;Wu et al.,1999;Rigor et al.,2002;Deser et al.,2004;Magnusdottir et al.,2004;Balmaseda et al.,2010;祁莉和徐業佳,2018)。在全球增暖的背景下,過去的幾十年里北極海冰的覆蓋范圍和濃度以驚人的速度減少(Alexander et al.,2004;Stroeve et al.,2007;Luo et al.,2017)。北極海冰異常造成的氣候影響也受到越來越多的關注。北極海冰減少和北極溫度升高會導致經向溫度梯度減弱從而使得北半球西風急流減弱(Newson,1973;Yao et al.,2017),減弱的西風急流可能引起更多的冷空氣入侵北半球中緯度地區(Walsh,2014;di Capua and Coumou,2016)。Mesquita et al.(2011)利用AGCM模式發現冬季鄂霍次克海的海冰異常可能影響北太平洋風暴軸。Wu et al.(2013)發現格陵蘭西部冬季海冰異常與大氣環流波列異常具有顯著相關性,并影響次年夏季北歐的降水變率。

近些年,許多研究根據觀測資料發現春季北極海冰與東亞夏季降水有著密切的聯系(Niu et al.,2003;Zhao et al.,2004;Wu et al.,2009;Wu et al.,2013;Guo et al.,2014)。研究發現白令海峽和鄂霍次克海春季海冰范圍縮小,對應著中國東南部6—7月的降水增加(Niu et al.,2003;Zhao et al.,2004)。Guo et al.發現春季北極海冰異常導致大氣環流異常,繼而引起北太平洋海表面溫度(SST)異常,SST異常會從春季一直持續到夏季,最終影響東亞夏季風和降水(Guo et al.,2014)。1968—2005年春季北極海冰濃度與中國夏季降水之間有著顯著的統計學關系,春季北極海冰通過夏季歐亞大陸上空500 hPa波列影響中國夏季降水,并且春季北極海冰濃度和中國夏季降水的年際尺度相關性比年代際尺度相關性更為顯著(Wu et al.,2009;Wu et al.,2013)。

由于北極放大效應,北極地區增暖程度是全球增暖程度的2倍(Bekryaev et al.,2010),在未來增暖情景下,北極海冰可能加速減少甚至發生突變。迄今為止,已有許多專家學者研究北極海冰過去的變化以及影響,但是對于北極海冰未來變化及其氣候影響的研究甚少。Koenigk et al.(2013)發現相比于其他排放情景,在高排放情境(RCP8.5)下北極海冰減少速率最大,海冰濃度減少程度最大并且北極地區氣候變化最為明顯。為了應對未來極端排放情景所帶來的氣候變化,本文選取CMIP5中RCP8.5情景進行研究,發現相比于其他排放情景,高排放情景下春季北極海冰在短時間內迅速減少這一突變現象最為顯著并存在于多個模式里,其中MPI-ESM-LR模式模擬的北極海冰突變過程最為完整。過去在年際尺度上春季北極海冰與東亞夏季降水存在密切的聯系(Wu et al.,2009,2013),那未來北極海冰突變是否會對東亞夏季降水產生影響?如果有影響,會產生何種影響?影響的機制又是什么?同時,大量研究表明東亞夏季降水的年際變化主要受到ENSO的影響(Huang and Wu,1989;Wang et al.,2000;Chou et al.,2003;Wang and Li,2004;Li and Zhou,2012)。那么北極海冰突變是否會影響ENSO與東亞夏季降水年際變化的聯系?本文基于MPI-ESM-LR模式中未來增暖背景下的模擬結果,探究北極海冰突變現象中,北極海冰濃度(SIC) 和ENSO對年際尺度東亞夏季降水的影響及可能機制,加深春季北極海冰與東亞夏季降水關系的了解,為短期氣候預測提供參考。

1 資料和方法

使用耦合模式比較計劃第五階段(CMIP5)中德國馬普氣象研究所的地球系統模式MPI-ESM-LR下RCP8.5試驗的月平均數據,資料包括:海冰濃度、降水、海表面溫度、500 hPa位勢高度場和850 hPa風場等,資料水平網格經過插值處理為1°×1°,時間長度為2006—2300年。CMIP5未來情景試驗包括4種不同“典型濃度路徑”(Representative Concentration Pathways,RCPs),分別為低排放情景(人為排放溫室氣體至21世紀末產生的輻射強迫為2.6 W/m2,RCP2.6,以下類似)、中排放情景(RCP4.5)、中高排放情景(RCP6.0)和高排放情景(RCP8.5)。本文比較了CMIP5中9個模式的RCPs試驗結果,其中包括NorESM1-ME、GFDL-CM3、CCSM4、NorESM1-M、MPI-ESM-LR、CNRM-CM5、CESM1-CAM5、CanESM2和BCC-CSM1.1(圖略),發現CCSM4、GFDL-CM3、MPI-ESM-LR、CNRM-CM5、CanESM2和BCC-CSM1.1模式RCP8.5試驗中2125—2129年北極海冰發生突變,其中MPI-ESM-LR模擬的結果最為顯著和完整。此外,主要采用經驗正交函數(EOF)、奇異值分解(SVD)和一元線性回歸等統計方法。由于本文主要關注降水年際尺度的變化,所有數據在使用前都經過Lanczos濾波器進行年際濾波處理。

2 北極海冰突變和東亞夏季降水的聯系

2.1 北極海冰突變

在RCP8.5情形下,北極海冰在2125—2129年期間發生了一次突變,在春季最為明顯(圖1)。突變期間春季北極海冰濃度減少了45%左右,冬季北極海冰濃度只減少了10%左右,而由于強增暖的作用,夏季和秋季變為了無冰期,海冰變化率為零(圖1a)。突變前北極海冰濃度呈緩慢減少的趨勢,變化率為每5 a減少3.9%。而在突變期間,北極海冰濃度急劇降低,變化率增加至每5 a減少37.7%,是突變前的10倍左右(圖1b)。此外,相比于突變前一年(2124年)的海冰濃度,突變后(2130年)海冰濃度減少了78.2%左右。從空間上來看(圖1c),北極海冰濃度突變區域集中在90°E～100°W范圍內,即歐亞海盆至加拿大海盆,突變中心海冰濃度減少高達90%以上。

圖1 2125—2129年北極海冰濃度(180°E～180°W,70°～90°N)逐月變化曲線(a)和2100—2169年春季北極海冰濃度變化趨勢(虛線表示突變時間段;b)以及突變前后北極海冰濃度差值(c)(單位:%)Fig.1 (a)The change curve of monthly Arctic sea ice concentration (70°—90°N,180°E—180°W) from 2125 to 2129 and (b)the changing trend of Arctic sea ice concentration in spring(MAM) from 2100 to 2169(The dotted line represents the time of abrupt change) and (c)the difference of Arctic sea ice concentration before and after the abrupt change(units:%)

2.2 突變前后東亞夏季降水的變化

此外,東亞夏季降水的年際主導模態在北極海冰突變后也發生了顯著的變化。對東亞夏季降水進行EOF分析(圖2),發現突變前50 a(2075—2124年)東亞夏季降水年際主導模態為“+-+”的三極子型(圖2a),中心分別位于朝鮮半島以南、四川盆地和華南南部,方差貢獻率為18.7%。而突變后50 a(2130—2179年)東亞夏季降水年際主導模態為“+-”的偶極子型(圖2b),中心分別位于東北北部和華南地區,方差貢獻率為17.4%。從EOF的主導模態上看,東亞夏季降水的年際主導模態在突變后發生了顯著的變化,那么該變化是否與北極海冰有關?

圖2 北極海冰突變前50 a(2075—2124年)東亞夏季(6～8月)降水EOF的第一模態(a)和突變后50 a(2130—2179年)東亞夏季降水EOF的第一模態(b)Fig.2 (a)The first mode of EOF of East Asian summer(JJA) precipitation 50 years before the Arctic sea ice abrupt change (2075—2124) and (b)the first mode of EOF of East Asian summer precipitation 50 years after the rapid changes(2130—2179)

2.3 春季北極海冰與東亞夏季降水的聯系

本研究對春季北極海冰濃度和東亞夏季降水進行SVD分析。由于春季北極海冰突變存在區域差異(圖1),為了確定與東亞夏季降水聯系最顯著的北極海冰的范圍,本文在海冰突變顯著的范圍內,選取多個區域的SIC和東亞夏季降水分別進行SVD分析(表1),發現100°～150°E、75°～90°N范圍內的SIC與東亞夏季降水SVD第一模態的方差貢獻率最高,突變前為60.9%,突變后為55.10%。從突變前50 a春季SIC和東亞夏季降水的SVD第一模態(圖3a,c,e)可以看出,春季SIC空間模態呈整體性變化,中心位于北地群島北部,而東亞夏季降水的空間模態存在多個信號中心。二者對應的時間序列有較高的相關性,相關系數為0.62,當時間系數為負值時,春季北極海冰減少,同時東北北部、華北和華南南部的降水增多,貝加爾湖地區和四川盆地降水減少。從突變后50 a春季SIC和東亞夏季降水的SVD第一模態可以看出(圖3b,d,f),春季SIC的空間模態依然呈整體性變化,但信號中心南移至新西伯利亞群島北部,而東亞夏季降水的空間模態變為單極子型,信號中心位于東北及其北部地區。二者對應的時間序列的相關系數較突變前略微減小,當時間系數為負值時,春季北極海冰減少,同時東北及其北部的降水增多。

2.4 ENSO與東亞夏季降水的聯系

從SVD(圖3)的空間模態看,北極海冰突變前后東亞夏季降水模態的變化與春季海冰有較好的協同性。但眾所周知ENSO主導東亞夏季降水的年際變化,即ENSO可能對東亞夏季降水有更為重要的影響。為了與春季SIC和東亞夏季降水之間的協同變化做對比,對夏季Nio3.4海區的海表面溫度和東亞夏季降水在年際尺度上同樣進行SVD分析。

表1 不同區域北極海冰濃度和東亞夏季降水SVD第一模態的方差貢獻率(SCF)以及SIC序列和降水序列的相關系數(R)

圖3 北極海冰突變前50 a(2075—2124年)北極海冰濃度(100°～150°E,75°～90°N)和東亞夏季降水(100°～150°E,20°～55°N)SVD第一模態的時間序列(a;紅色曲線為降水序列,藍色曲線為海冰濃度序列)。(c,e)分別為SVD第一模態的左同類相關系數和右同類相關系數。(b,d,f)與(a,c,e)類似,但時間段為突變后50 a(2130—2179年)。R為時間序列的相關系數,SCF為模態的方差貢獻率Fig.3 (a)50 years before the Arctic sea ice abrupt change(2075—2124),the SVD first mode time series of Arctic sea ice concentration(75°—90°N,100°—150°E) and East Asian summer precipitation(20°—55°N,100°—150°E),the red curve is the precipitation series and the blue curve is the sea ice concentration series.The second and third raw are (c)the left and (e)right homogeneous correlation coefficient distribution of the SVD first mode.(b,d,f) are similar to (a,c,e),but the time duration is 50 years after the rapid change(2130—2179).R is the correlation coefficient of the time series,and SCF is the variance contribution rate of the mode

圖4 北極海冰突變前50 a(2075—2124年)Nio3.4海區(170°～120°W,5°S～5°N)的海表溫度和東亞夏季降水(100°～150°E,20°～55°N)SVD第一模態的時間序列(a;紅色曲線為降水序列,藍色曲線為海表溫度序列)。(c)和(e)分別為SVD第一模態的左同類相關系數和右同類相關系數。(b,d,f)與(a,c,e)類似,但時間段為突變后50 a(2130—2179年)。R為時間序列的相關系數,SCF為模態的方差貢獻率Fig.4 (a)50 years before the Arctic sea ice abrupt change(2075—2124),the SVD first mode’s time series of the sea surface temperature of the area of Nino3.4(5°S—5°N,170°—120°W) and East Asian summer precipitation(20°—55°N,100°—150°E),the red curve is the precipitation series and the blue curve is the sea surface temperature series.(c) and (e) are the left and right homogeneous correlation coefficient distribution of the SVD first mode,respectively.(b,d,f) are similar to (a,c,e),but the time period is 50 years after the abrupt change(2130—2179).R is the correlation coefficient of the time series,and SCF is the variance contribution rate of the mode

從上述分析我們發現,SIC影響著東亞夏季降水,但ENSO對降水的影響更為重要。為了進一步比較二者突變前后對東亞夏季降水的影響,將SIC和東亞夏季降水的SVD第一模態中的降水序列用來代表與SIC有關的降水(SIC-Pr),將Nio3.4海區SST和東亞夏季降水SVD第一模態中的降水序列用來代表與ENSO有關的降水(ENSO-Pr),分別計算SIC-Pr、ENSO-Pr和東亞夏季降水EOF第一模態、第二模態的時間序列(PC1-TS和PC2-TS)的相關系數(圖5)。北極海冰突變前,SIC-Pr和ENSO-Pr均與PC1-TS高度相關,相關系數分別為-0.71和0.87;而與PC2-TS的相關性較低,相關系數僅為0.08和-0.29。此外,SIC-Pr和ENSO-Pr高度相關,相關系數為-0.69。這說明北極海冰突變前,SIC和ENSO共同主導著東亞夏季降水的年際變化,其中ENSO的影響更加重要。北極海冰突變后,ENSO-Pr與PC1-TS依舊高度相關,相關系數為0.89,但與PC2-TS無明顯相關性,相關系數為0.003。另一方面,SIC-Pr與PC1-TS無明顯相關性,相關系數為0.08,但與PC2-TS高度相關,相關系數為0.82。此外,SIC-Pr和ENSO-Pr無明顯相關性,相關系數為0.075。這說明北極海冰突變后,ENSO和SIC對東亞夏季降水的影響分離,ENSO依舊主導降水的EOF第一模態,而SIC對降水的影響降低,主導降水的EOF第二模態。

圖5 北極海冰突變前后50 a,與ENSO有關的降水序列(ENSO-Pr)、與SIC有關的降水序列(SIC-Pr)、東亞夏季降水EOF1和EOF2時間序列(PC1-TS和PC2-TS)之間的相關系數。灰色柱表示ENSO-Pr和SIC-Pr的相關系數;藍色柱表示EOF1-TS和SIC-Pr的相關系數;紅色柱表示EOF1-TS和ENSO-Pr的相關系數;藍色陰影柱表示EOF2-TS和SIC-Pr的相關系數;紅色陰影柱表示EOF2-TS和ENSO-Pr的相關系數Fig.5 50 years before and after the Arctic sea ice abrupt change,the correlation coefficient between the ENSO-related precipitation series(ENSO-Pr),the SIC-related precipitation series(SIC-Pr),and the East Asian summer precipitation EOF1 and EOF2 time series(PC1-TS and PC2-TS).The gray bar represents the correlation coefficient between ENSO-Pr and SIC-Pr;the blue bar represents the correlation coefficient between EOF1-TS,and SIC-Pr;the red bar represents the correlation coefficient between EOF1-TS and ENSO-Pr;the blue shaded bar represents the correlation coefficient between EOF2-TS and SIC-Pr;the red shaded column represents the correlation coefficient between EOF2-TS and ENSO-Pr

圖6 北極海冰突變前50 a(2075—2124年),東亞夏季降水EOF1和EOF2時間序列(PC1-TS和PC2-TS)、與ENSO有關的降水序列(ENSO-Pr)和與SIC有關的降水序列(SIC-Pr)對500 hPa位勢高度場(a—d)、850 hPa風場(e—h)和降水場(i—l)的一元線性回歸系數分布。由于SIC-Pr和PC1-TS呈顯著負相關,為了更直觀地對比回歸模態,SIC-Pr的回歸系數分布(d,h,l)乘以-1。打點區域表示通過置信度為95%的顯著性檢驗Fig.6 50 years before the Arctic sea ice abrupt change(2075—2124),summer anomalies in (a—d)500 hPa height,(e—h)850 hPa wind,and (i-l) East Asian summer precipitation,derived from regressions on the East Asian summer precipitation EOF1 and EOF2 time series(PC1-TS And PC2-TS),ENSO-related precipitation series(ENSO-Pr) and SIC-related precipitation series(SIC-Pr).Since there is a significant negative correlation between SIC-Pr and PC1-TS,to compare the regression mode more intuitively,the regression coefficient distribution(d,h,l) of SIC-Pr is multiplied by-1.The dotted area indicates that the anomalies exceed the 0.05 confidence levels

3 物理機制

為了探究北極海冰突變前后ENSO和SIC對東亞夏季降水影響差異的原因,選取SIC-Pr、ENSO-Pr、PC1-TS和PC2-TS對500 hPa位勢高度場、850 hPa風場和降水場做一元線性回歸分析。北極海冰突變前(圖6),ENSO和SIC都使得從極地到東亞上空出現“-+”的500 hPa經向波列(圖6c,d),從而導致PC1-TS對應的500 hPa位勢高度場也出現同樣的異常波列(圖6a),位勢高度負異常中心位于東西伯利亞海,正異常中心位于朝鮮半島以東。ENSO和SIC引起的500 hPa異常波列導致東亞沿海地區位于高壓異常區的底后部,出現明顯的偏南風異常(圖6g,h),而在四川盆地出現偏北風異常。這也將導致PC1-TS對應的東亞地區850hPa風場出現同樣的空間分布(圖6e)。最終,ENSO和SIC共同使得東亞地區降水呈現“+-+”的三極子型(圖6i,k,l)。北極海冰突變后(圖7),ENSO使得從極地到東亞上空出現“+-+”的500 hPa經向波列(圖7c),與PC1-TS對應的500 hPa位勢高度場一致(圖7a);而SIC使得從極地到東亞上空出現“+-+”的500 hPa緯向波列(圖7d),與PC2-TS對應的500 hPa位勢高度場一致(圖7b)。ENSO使得華南地區處于500 hPa高壓異常區底后部,導致850 hPa上出現明顯的西南風異常(圖7g),華南降水增多(圖7k),與PC1-TS對應的850 hPa風場及降水場一致(圖7e,i);SIC使得東北和華北地區處于高壓前部和低壓后部,導致850 hPa上出現偏北風異常(圖7h),東北和華北地區的降水顯著減少(圖7l),與PC2-TS對應的850 hPa風場及降水場一致(圖7f,j)。綜上所述,北極海冰突變前,ENSO和SIC通過影響500 hPa的經向波列,引起850 hPa的偏南風異常,導致三極子的降水模態;突變后,ENSO通過主導500 hPa的經向波列,導致華南850 hPa的偏南風異常,最終主導降水EOF第一模態,而SIC通過主導500 hPa的緯向波列,導致東北地區850 hPa的偏北風異常,最終主導降水EOF第二模態。

圖7 北極海冰突變后50 a(2075—2124年),東亞夏季降水EOF1和EOF2時間序列(PC1-TS和PC2-TS)、與ENSO有關的降水序列(ENSO-Pr)和與SIC有關的降水序列(SIC-Pr)對500 hPa位勢高度場(a—d)、850 hPa風場(e—h)和降水場(i—l)的一元線性回歸系數分布。由于SIC-Pr和PC1-TS呈顯著負相關,為了更直觀地對比回歸模態,SIC-Pr的回歸系數分布(d,h,l)乘以-1。打點區域表示通過置信度為95%的顯著性檢驗Fig.7 50 years after the Arctic sea ice abrupt change(2130—2179),summer anomalies in (a—d)500 hPa height,(e—h)850 hPa wind,and (i—l)East Asian summer precipitation,derived from regressions on the East Asian summer precipitation EOF1 and EOF2 time series(PC1-TS And PC2-TS),ENSO-related precipitation series(ENSO-Pr) and SIC-related precipitation series(SIC-Pr).Since there is a significant negative correlation between SIC-Pr and PC1-TS,to compare the regression mode more intuitively,the regression coefficient distribution(d,h,l) of SIC-Pr is multiplied by-1.The dotted area indicates that the anomalies exceed the 0.05 confidence levels

4 ENSO和SIC對中國南北方降水影響的差異

從上文分析發現,北極海冰突變后,中國南方降水增多,且范圍向北擴大,中國北方降水顯著減少,南北方的區域差異明顯。那么ENSO和SIC突變后對降水的影響是否也存在區域差異呢?為了明確這一問題,我們根據突變前后降水年際方差的分布,選取中國東部南北方方差大值區域(北方選取區域為120°～130°E、41°～53°N,南方選取區域為105°～120°E、22°～32°N;圖8),計算這兩個區域的夏季降水與ENSO-Pr和SIC-Pr之間的相關系數,結果顯示(圖9)北極海冰突變前,ENSO-Pr與中國南北方降水的相關系數分別為0.73和0.43,SIC-Pr與中國南北方降水的相關系數分別為-0.66和-0.40,這說明突變前ENSO和SIC共同影響南北方降水,并且對南方降水的影響略大于北方降水;北極海冰突變后,ENSO-Pr與中國南北方降水的相關系數分別為0.90和-0.09,SIC-Pr與中國南北方降水的相關系數分別為-0.03和-0.91,這說明突變后SIC主導北方降水,ENSO主導南方降水。

5 討論和結論

本文分析了MPI-ESM-LR模式下RCP8.5情景下春季北極海冰發生的一次突變現象對東亞夏季降水的影響,得到了如下結論:

1)北極海冰突變導致SIC和ENSO對東亞夏季降水的影響均發生變化。突變前SIC和ENSO共同影響降水;突變后ENSO主導降水EOF的第一模態,SIC主導降水EOF的第二模態。

2)北極海冰突變前,ENSO和SIC通過500 hPa經向波列,影響整個東亞地區的850 hPa風場,最終導致三極子型降水模態。而突變后,ENSO通過500 hPa經向波列,影響華南地區的850 hPa風場,導致降水的偶極子空間模態,從而主導降水EOF的第一模態;同時SIC通過東亞地區500 hPa緯向波列,影響北方850 hPa風場,最終主導降水EOF的第二模態。

3)北極海冰突變后,ENSO和SIC對東亞夏季降水的影響存在區域差異。北極海冰突變前,ENSO和SIC共同影響南北方降水;北極海冰突變后,SIC主要影響北方降水,ENSO主要影響南方降水。

圖8 北極海冰突變前(a)、后(b)50 a東亞夏季降水方差的空間分布Fig.8 Spatial distribution of the variance of East Asian summer precipitation for 50 years (a)before and (b)after the Arctic sea ice abrupt change

圖9 北極海冰突變前后50 a,與ENSO有關的降水序列(ENSO-Pr)、與SIC有關的降水序列(SIC-Pr)和中國南(SC)北(NC)方夏季降水之間的相關系數。藍色柱表示北方降水和SIC-Pr的相關系數;紅色柱表示北方降水和ENSO-Pr的相關系數;藍色陰影柱表示南方降水和SIC-Pr的相關系數;紅色陰影柱表示南方降水和ENSO-Pr的相關系數Fig.9 50 years before and after the abrupt change of Arctic sea ice,the correlation coefficient between the precipitation series related to ENSO(ENSO-Pr),the precipitation series related to SIC(SIC-Pr),and the summer precipitation of the South(SC) and North China(NC).The blue bar represents the correlation coefficient between the rainfall in South China and SIC-Pr;the red bar represents the correlation coefficient between the rainfall in North China and ENSO-Pr;the blue shaded bar symbolizes the correlation coefficient between the precipitation in South China and SIC-Pr;the red shaded bar denotes the correlation coefficient between the rainfall in South China and ENSO-Pr

北極海冰突變后,海冰急劇減少,這將可能導致北極海冰對東亞夏季降水的整體性影響減弱,體現在兩個方面:一是突變后SIC對降水的影響減弱,從突變前和ENSO共同影響EOF第一模態的降水變為影響EOF第二模態的降水。二是突變后SIC對降水的影響范圍縮小,從突變前對南北方降水都有影響變化為只影響北方降水。這可能是由于,北極海冰減少,北極局地溫度顯著上升,導致極赤溫差(經向溫差)減弱,西風急流減弱北移(Newson,1973;謝付瑩和何金海,2003;Yao et al.,2017),這可能導致對東亞夏季降水的影響范圍向北縮小。本文結合了EOF和SVD方法初步分析了北極海冰突變后對東亞夏季降水帶來的可能影響,但是由于主要依據MPI-ESM-LR模式的結果,該模式為耦合模式,除了SIC和ENSO外其他因素也會對東亞夏季降水產生影響,如北太平洋海溫(李峰和何金海,2001;Kosaka et.,2011)、赤道印度洋海溫(曾剛等,2013;He et al.,2016)和北大西洋濤動(Hans et al.,2011)等,所以難以量化SIC和ENSO對東亞夏季降水的影響。除此之外,還存在其他一些問題,例如春季的北極海冰和ENSO是通過什么樣的途徑共同影響降水?它們之間的遙相關過程在突變后發生了怎樣的變化?本次北極海冰突變是否對全球其他地區的氣候產生影響?影響范圍和程度有多大?這些問題將在接下來的工作中進一步研究。