足球论坛 白学志教授团队与意大利国家研究委员会海洋科学研究所（CNR-ISMAR）合作，量化了北冰洋海冰融化过程中两个相互耦合、竞争的关键反馈机制——“融冰水反馈” 与 “冰-反照率反馈”——的独立影响与相互作用。相关成果分别发表于国际权威期刊《Ocean Science》和《The Cryosphere》。论文的第一作者为足球论坛 博士研究生张昊昊，通讯作者为白学志教授，合作者包括CNR-ISMAR的Andrea Storto研究员和Chunxue Yang研究员。

北极海冰的加速消融是全球气候变化的敏感指示器。长久以来，针对北冰洋增暖与海冰消退的研究多集中于“冰-反照率反馈”机制（海冰减少→反射阳光能力下降→海洋吸收更多热量→海冰进一步减少）。然而，融化产生的淡水在表层形成的稳定层，犹如“隔热盖”，抑制了下层暖水的向上混合，反而延缓融化——这一融冰水反馈机制在以往研究中未受到足够重视。由于这两种反馈过程在实际观测和传统模型中紧密耦合、难以区分，它们在海冰融化与形成中的贡献及具体物理过程仍不清楚 。

为解决这一难题，团队创新性地设计了一系列“冰-海解耦”数值实验。通过在冰-海耦合模型中人为控制夏季海冰覆盖不变或移除融冰水输入，隔离了这两种反馈对冰-海系统的影响，量化了融冰水反馈和冰-反照率反馈的独立贡献：当仅考虑因海冰减少导致的反照率降低时，其“吸热”效应会使夏季融化量增加约41%；当仅考虑融冰水形成的稳定层时，其“隔热”效应可使北冰洋夏季海冰融化量减少约19%；此外，这两种效应并非简单叠加，而是存在复杂的相互依赖关系（如图1），且在北冰洋有着明显的区域差异。

图1. 研究冰反照率和融水反馈的四个类型实验之间的关系示意图。CTRL:控制实验；noIA:移除冰-反照率反馈；noMW：移除融冰水反馈；noMWIA：同时移除冰-反照率反馈和融冰水反馈。

该研究得到国家自然科学基金（项目编号：42276254）和国家留学基金委的支持。

论文链接：

Zhang, H., Bai, X*., and Wang, K.: Response of the Arctic sea ice–ocean system to meltwater perturbations based on a one-dimensional model study, Ocean Sci., 19, 1649–1668, //doi.org/10.5194/os-19-1649-2023, 2023.

Zhang, H., Storto, A., Bai, X*., and Yang, C.: Quantifying the interplay of sea ice meltwater and ice–albedo feedbacks in the Arctic ice-ocean system, The Cryosphere, 19, 6807–6826, //doi.org/10.5194/tc-19-6807-2025, 2025.

联系作者：白学志教授 [email protected]