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摘要
21世纪以来，受全球变暖的影响，北极近地表快速升温，升温速率可达全球平均水平的2倍，称为“北极放大”（Arctic Amplification, AA）现象。本文首先探讨了北极放大效应产生的原因：在局地气候反馈方面，海冰减少导致开阔水面增多，水体吸收太阳辐射增多使海-气相互作用增强，海冰进一步融化，形成正反馈；由于北极地区绝对温度较低，根据普朗克黑体辐射定律，普朗克反馈在北极为负反馈，促进北极放大效应；开阔水面和增温使北极地区大气湿度增加导致云量增多，从而使下行长波辐射增加，促使近地面层升温，这种水汽和云反馈对北极变暖的贡献有显著的季节性，主要发生在冬季；在北极以外地区水汽和热量的极向输送方面，温度的升高使大气柱增厚，高层气压梯度的变化引起纬向风变化，纬向分量减少，经向分量增加，形成槽脊，较低纬度地区可通过槽脊实现与北极的热量和水汽交换。此外，北极涛动（Arctic Oscillation, AO）与北大西洋涛动（North Atlantic Oscillation, NAO）也被证实与北极变暖有关。大西洋经向翻转环流（Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC）异常曾被认为是北极变暖的驱动因素，而近期研究表明其更可能是北极变暖导致的结果。与此同时，“北极放大”现象会通过影响大气环流对中纬度地区甚至全球气候产生影响。北极变暖会导致东亚冬季严寒和北美东部冷事件的发生，形成“暖北极-冷欧亚”的格局并影响北美冬季气候波的形成。目前认为北极变暖与海冰减退可以通过两种机制影响中纬度地区：一是通过影响气压场的分布改变纬向风，使阻塞事件增加；二是通过对流层-平流层耦合作用影响北半球大气环流。但以上两种机制还存在争议。
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