استجابة الغلاف الجوي الموسمية لفقدان الجليد البحري القطبي المتوقع في أواخر القرن الواحد والعشرين

الملخص: يبحث المؤلفون في الاستجابة الجوية لفقدان الجليد البحري القطبي المتوقع في نهاية القرن الواحد والعشرين باستخدام نموذج عام لدورة الغلاف الجوي (GCM) مقترن بنموذج لسطح الأرض. تم الحصول على الاستجابة من تكاملين لمدة 60 عامًا: أحدهما مع دورة موسمية متكررة لظروف الجليد البحري المحددة لنهاية القرن العشرين (1980–99) والآخر لظروف الجليد البحري في أواخر القرن الواحد والعشرين (2080–99). في كلا التكاملين، تم وصف دورة موسمية متكررة لدرجات حرارة سطح البحر (SST) للسنوات 1980–99 لعزل تأثير فقدان الجليد البحري المتوقع في المستقبل. تجدر الإشارة إلى أن تركيزات غازات الدفيئة ظلت ثابتة عند مستويات 1980–99 في كلا المجموعتين من التجارب. تم الحصول على ظروف الجليد البحري (وSST) في القرنين العشرين والواحد والعشرين من متوسطات مجموعة من التكاملات لنموذج GCM المقترن تحت تأثيرات تاريخية ومن سيناريو تقرير خاص بشأن سيناريوهات الانبعاثات (SRES) A1B على التوالي. يكون فقدان الجليد البحري القطبي أكبر في الصيف والخريف، ومع ذلك فإن استجابة ميزان الطاقة السطحية الصافية فوق المحيط المتجمد الشمالي هي الأكبر في الشتاء. وتصل استجابات درجات حرارة الهواء والهطول أيضًا إلى أقصى حد لها في الشتاء، سواء فوق المحيط المتجمد الشمالي أو فوق القارات ذات العروض العالية المجاورة. يتزايد عمق الثلوج فوق سيبيريا وشمال كندا بسبب زيادة هطول الأمطار في الشتاء. ويقتصر الاحترار الجوي فوق القارات ذات العروض العالية بشكل رئيسي على طبقة الحدود (تحت حوالي 850 هكتوباسكال) وعلى المناطق ذات انكسار درجة الحرارة القوي في الطبقات المنخفضة. تعتبر زيادة حركة الهواء الدافئ بواسطة الحركات العابرة التي تحدث كل شهر ونصف الآلية الأساسية للاحترار الأرضي. تم العثور على استجابة كبيرة النطاق لدورة الغلاف الجوي خلال الشتاء، مع هيكل عمودي باروكلايني (مكافئ باروتروبي) فوق القطب الشمالي في نوفمبر–ديسمبر (يناير–مارس). تشبه هذه الاستجابة المرحلة السلبية لظاهرة تقلبات المحيط الأطلسي الشمالي فقط في فبراير. تكشف المقارنة مع النموذج المربوط بالكامل أن فقدان الجليد البحري القطبي يمثل الجزء الأكبر من الهيكل الموسمي والعمودي والفضائي للاستجابة للاحترار في العروض العالية لتأثيرات غازات الدفيئة في نهاية القرن الواحد والعشرين.