极地冰区海-气湍流热量交换的研究综述

来源：高原气象杂志2025年第5期北京时间：

作者：张功,韩博,杨清华,陈枫壕

单位：1. 中山大学大气科学学院，南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），广东 珠海 519082;2. 江西省林业科学院，江西 南昌 330013

摘要：全球变暖导致南极与北极海冰发生了快速变化， 并引起了一系列气候反馈。在这些反馈过程中， 极区海-气湍流热量交换起到了关键作用。太阳辐射作为极区海表能量的主要来源， 主要用于海冰融化和海-气热量交换， 但海冰较高的反照率导致其对辐射的吸收较小。海-气热量交换受海表与大气的温度梯度、 湿度梯度等影响， 海冰边缘区以显热为主， 距离海冰较远处以潜热为主， 在北极以显热为主， 而在南极以潜热为主， 并且南北极的海-气热量通量均具有季节性特征。海冰在一定程度上会阻碍海-气的热量交换。因此， 准确的海冰区海-气湍流热量交换参数化是模拟海-气相互作用关键， 但受极区环境的限制， 现场观测资料仍然极度稀缺， 精确刻画海冰区的海-气湍流交换依然极具挑战性。在未来研究中， 应加强极区海气通量的观测网络建设， 尤其是海冰区的原位观测， 这对深刻理解极区海气作用对气候变化的影响， 降低气候模式的不确定性至关重要。其次， 充分考虑海冰的动力与热力因素， 进一步优化参数化方案， 或研发新模型， 提高模拟精度。再者， 明确海冰区波浪对海-气湍流热量交换的影响， 补充研究的空白。最后， 进一步评估极区海-气湍流热量交换对气候变化的贡献， 深入揭示极区海洋对气候变化的反馈机制。

关键词：海-气湍流交换,能量收支,海冰边缘区,走航观测

基金资助：国家自然科学基金项目(42305078),南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）(SML2023SP217),南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）(SML2022SP401),南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）(SML2021SP201),南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）(SML2020SP008)