北极：科学家致力于改善海冰预测；准确性、可访问性
, I( ]- |! V3 Z% j
7 u# P) y! \- e8 E7 a3 J! l
* J' F# _$ o. K& r; s7 s, Q- , J$ @6 c4 B( G5 x8 |9 s: l
/ S8 Y1 P' [! e. N0 {& h- 5 d2 C1 r" T) b; e$ [6 {
( T0 q0 J- R& \) F
# D+ I. Q1 H3 e* L3 n0 ` [- Utqiagvik的居民乘坐雪地摩托从海岸快冰边缘的铅上返回。照片由Andy Mahoney拍摄，UAF地球物理研究所/ \* s! n- `7 Y1 d0 J& J# J
- 作者简介：Rod Boyce是阿拉斯加大学费尔班克斯地球物理研究所的公共信息官员。此前，他曾在加利福尼亚州和阿拉斯加担任过30多年的日报记者和编辑。5 m6 I6 t; u# m1 O) ~
- 阿拉斯加的乌特恰格维克社区位于阿拉斯加的北冰洋沿岸。海岸边有一条狭窄的开阔水域。照片由Andy Mahoney拍摄，UAF地球物理研究所) M% V8 g0 M4 f9 h- t O/ t( Z
9 }& d; Y/ B4 t5 q3 G
自14年前建立国际预报和监测网络以来，海冰预报有了显著改善。; Q* o! b0 e2 S+ d# O
+ m) H# n& z" l2 ]&ldquo；这些预测的准确性越来越高，令人鼓舞。”；阿拉斯加大学费尔班克斯地球物理研究所的大气科学教授乌玛·巴特说。巴特在美国地球物理联合会上谈到了海冰预测网络；上个月的年会。
% h& E5 ^, r) S q" O7 c随着北极海冰数量的减少、变薄和流动性的增强，准确的预测对渔业和资源开发、航运、生存活动和野生动物管理等方面变得更加重要。4 E+ ]1 L7 ]2 F( i/ C
Bhatt表示，SIPN团队希望与阿拉斯加海事行业，特别是白令海雪蟹渔民合作，使结冰预测更加准确，对那些在世界各地工作或生活的人更有用；以及研究海冰减少和北极气候的科学家们。
/ \& S( F$ x+ u: u+ YSIPN团队计划通过包括海冰厚度、表面粗糙度、融化池和雪深的数据来增强海冰预测；让公众参与气候和海冰预测；并评估海冰预报的社会经济价值。! p5 d$ X& [- {
&ldquo；计算机模型正在不断改进。”；巴特在费尔班克斯说&ldquo；这就是研究人员所做的：不断改进他们的模型。改进是缓慢而稳定的，但你只要看几年就会发现&rdquo；
1 F' @3 E9 M; m6 ], w' R# r" u3 J* \3 I) |% y* x/ o) ^
2013年4月20日，托克苏克湾附近的白令海沿岸水域出现了变形的海冰。白令海的快速浮冰对渔船来说是一种危险。照片由无人机联合会国际北极研究中心Hajo Eicken拍摄
! w/ j" |& |+ E5 N' e; S: }什么是SIPN？
! q4 [4 J9 a' U1 ?5 \ q# T海冰预测网络是在2007年创纪录的北极海冰最小值之后不久成立的。4 a; k* U2 j# N9 n
&ldquo；这确实让一些科学家感到震惊，并引起了公众的广泛关注。”；巴特说。& v. f) v' n, `+ {
海冰前景预测从第二年开始，一直持续到2013年，资金很少。国家科学基金会于2014年开始提供财政支持，最终将阿拉斯加和南极洲的预测纳入其中。
( e2 O2 ?7 o+ O: b. Z8 `该网络使用来自全球社区的数十个预测，提供了6月、7月、8月以及9月的9月海冰最小值预测，通常是海冰最低的月份。该网络还公布了6月、7月和8月的当前范围。2 B4 l. x. q8 P* y. L
SIPN2这一新阶段始于2018年，得到了国家科学基金会对海冰图分析、更多预测分析和社会经济成分等活动的支持。# q% Q b6 P7 Y( B
Bhatt是SIPN2项目团队的项目负责人和首席研究员，该团队包括UAF国际北极研究中心的几名成员，包括IARC主任Hajo Eicken。
1 F: J5 T6 u4 D8 C$ z&ldquo；海冰展望为不同的团队提供了一个独特的机会，可以通过使用多种模型和方法，共同寻求关于季节性海冰预测的共同结论，目前我们；正在进行下一阶段的工作。”；巴特说。# G4 h' P2 o$ v6 C* U
变得更好
+ i! j# m8 V0 G4 t1 D0 f预报员一直在学习更多关于海冰行为的知识，并改进他们的预报。
; l& Q' b6 L7 [6 {6 r2 yBhatt表示，2021年，也就是包括9月在内的第一年，从8月到9月，所有预测方法的误差百分比都显著下降，未来应该会继续保持较低水平。1 L# ]1 e+ j; A
预测的地理范围也有所改善，五年来，包括阿拉斯加周围的白令海、楚科奇海和波弗特海。数据记录很短，但准确率很高。
1 b+ [: l1 K# e* ^来自世界各地的海冰预报员；并非所有人都使用相同的预测模型，这一事实允许对结果和方法进行比较&mdash；最终，一个更好的预测。4 c3 `) `6 f0 G( y$ a2 t
&ldquo；从一开始就参与了这项工作；很高兴看到国际社会围绕预测发展。”；艾肯说&ldquo；该团队的工作越来越关注如何改进有利于阿拉斯加人和北极其他当地群体的预测&rdquo；
3 L: Z# e! c1 `9 T0 V) h. S- s* H在网络的14年里，一些谜题突然出现了；的存在。例如，下一个季节的6月预测中值与前一个9月的观测值相关性最好。研究人员想知道原因。
; Q3 V8 j/ g1 O3 s. V&ldquo；因此，我们非常善于预测前一年的情况。”；巴特开玩笑地说。8 v' ~5 o3 }3 D4 Y; e
什么；下一个是什么？
1 z( }! S; L, W, h# a, O5 z, b该团队可能会将预测范围扩大到冬季，以满足白令海螃蟹的需求，白令海是阿拉斯加的一个关键部分；价值数百万美元的海鲜产业。
0 m; M% |8 ]8 j/ F% C `8 J9 S( NJoseph Little曾是UAF商业与安全管理学院的经济学教授，现在是IARC的附属研究教授，他和其他人调查了螃蟹。他们希望了解冬季和春季海冰的位置、范围、方向和浓度&nbsp；
4 |2 z1 o( M5 }5 T7 t& r- {巴特表示，这些预测将有助于安全、路线规划、导航、补给和燃料采购。
. X6 q1 Y/ j$ g8 P; V/ }- n5 W# `- d预报员还继续与模型合作，通过了解雪对冰和融化池的影响来改善海冰前景。他们还将使用一个新的数据门户来研究潜在的偏差，例如受前一年观测结果影响的预测。7 \6 d& ~: A' B8 A8 [5 z8 H/ v
&ldquo；在14年的过程中，海冰预测网络得到了加强和发展，以突出季节性海冰预测的共同特点。”；巴特说&ldquo；SIPN致力于建立一个综合各种思维的网络，并继续缩小海冰预测与利益相关者需求之间的差距&rdquo；
" m/ n3 Y: b# H0 i, J' n# A5 J# V# Y* \: f0 W Z1 k9 ]7 \
$ U2 |. q# B4 M* _% ~9 J3 a1 N. I
* I1 d: K5 J- L) w6 k- 巴特；AGU的演示在这里。
% Y# [) S2 ]3 ]5 P; w3 u6 `8 X
) t; ]% I0 C; C9 R* e
3 l" c, b1 ? F" f* e" b
该图表显示了2021年9月北极月平均海冰范围9月估计的36个海冰前景贡献的分布。图表由美国国家冰雪数据中心Matthew Fisher提供。 |
$ {8 H5 v% {, A* q1 f" M
, i) V @6 O3 D* F8 G. [
8 W7 _" X1 z4 x4 D) |. j' X
+ G6 Y, t% I7 K" d# Y C( D
& Q5 J* P7 A( E& T3 P. V
