中國科學院南海海洋研究所（以下簡稱南海海洋所）熱帶海洋環境國家重點實驗室海洋光學研究團隊揭示海冰漫射衰減系數的溫度響應機制及其對北冰洋的潛在影響。近日，相關研究成果發表于Limnology And Oceanography。
論文通訊作者、南海海洋所副研究員許占堂表示，該研究明晰了海冰漫射衰減系數對冰溫變化的響應特征及內在機制，并揭示了該溫度響應對北冰洋冰藻初級生產及輻射能量傳輸的潛在影響。
由于海冰與太陽光的相互作用，海冰的光學特性不僅是氣候變化的一個指標，也是氣候變化的一個放大器。在北極，當太陽短波輻射到達冰表面時，大約70%的年總能量被反射到大氣中，剩余的30%被傳輸到海冰中，并分布在冰層和上層海洋中。對于反射的太陽光線，目前已有完善的海冰反照率正反饋機制來闡釋海冰變化與溫度變化之間的關系。然而，針對海冰和海水系統中光的分布及其對溫度變化的響應知之甚少，相關現象對冰區生態環境的潛在影響也不得而知。
論文第一作者、南海海洋所博士張雨表示，該研究基于2016年至2022年期間于加拿大曼尼托巴大學和南海海洋所進行的三次海冰光學特性和冰溫的同步觀測實驗，結合2018年和2022年遼東灣現場驗證觀測，明晰了海冰下行輻照度漫射衰減系數（Kd）與冰溫（Tice）的負相關關系，并發現Kd對高溫區間（-9 ℃~-2 °C）的溫度響應要比低溫區間（-24 ℃~-9 ℃）更加顯著。
根據Kd-Tice定量關系對北極海冰進行參數化，估算發現：在春季光限制條件下，海冰的溫度響應可顯著影響北冰洋冰藻初級生產；而對北冰洋海冰輻射能量傳輸的影響相對較弱。
許占堂表示，該研究系統地研究了海冰的溫度響應，在完善海冰光學特性認知的同時，可改善大尺度氣候模式中海冰透光性的參數化。未來需要對北冰洋海冰的光學特性開展全面的觀測、參數化和遙感反演研究，以對北冰洋海冰進行更可靠的處理，同時改進海冰溫度響應對北冰洋生態影響的評估。