学術雑誌論文 Can preferred atmospheric circulation patterns over the North-Atlantic-Eurasian region be associated with arctic sea ice loss?

14pp.9 - 20 , 2017-12
ISSN:18739652
内容記述
In the framework of atmospheric circulation regimes, we study whether the recent Arctic sea ice loss and Arctic Amplification are associated with changes in the frequency of occurrence of preferred atmospheric circulation patterns during the extended winter season from December to March. To determine regimes we applied a cluster analysis to sea-level pressure fields from reanalysis data and output from an atmospheric general circulation model. The specific set up of the two analyzed model simulations for low and high ice conditions allows for attributing differences between the simulations to the prescribed sea ice changes only. The reanalysis data revealed two circulation patterns that occur more frequently for low Arctic sea ice conditions: a Scandinavian blocking in December and January and a negative North Atlantic Oscillation pattern in February and March. An analysis of related patterns of synoptic-scale activity and 2 m temperatures provides a synoptic interpretation of the corresponding large-scale regimes. The regimes that occur more frequently for low sea ice conditions are resembled reasonably well by the model simulations. Based on those results we conclude that the detected changes in the frequency of occurrence of large-scale circulation patterns can be associated with changes in Arctic sea ice conditions.
近年の北極海氷減少と北極温暖化増幅が12月から3月までの冬季に卓越する主要な大気循環パターンの出現頻度(大気循環レジーム)の変化と関係しているかを調べた。大気循環レジームは再解析データおよび大気大循環モデル出力の海面気圧に対するクラスター分析により得られた。北極海で少氷、多氷の下部境界条件を課した二つのシミュレーション結果の差から、海氷のみの変化に起因する大気循環レジームの変化を評価する。再解析データでは少氷年の12、1月にスカンジナビアブロッキングレジーム、2、3月に北大西洋振動の負位相レジームの出現頻度が高まることが示された。このような大規模場のレジーム変化は対応する総観規模擾乱と2m高度気温のパターンの変化により解釈される。大気大循環モデルによるシミュレーションは、再解析データで見られた少氷時に卓越するレジームの変化をよく再現している。これらの結果は、検出された大規模場の卓越パターンの変化が北極海の海氷の変化に関係することを結論づける。

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