O resultado da reconstrução da extensão do gelo marinho do Ártico Barents-Kara desde 1289 A.D. Crédito:© Science China Press
Sob a influência do aquecimento global, a temperatura no Ártico aumentou mais significativamente do que a média global. Contudo, eventos de frio extremo de inverno na Eurásia, incluindo a China, tornaram-se frequentes nos últimos anos. Essa tendência é obviamente contrária ao aquecimento global. Clima severo com ondas de frio, neve congelada e chuva congelada ocorreram no sul da China em 2008, e a avassaladora onda de frio "chefe" que atacou quase toda a China em 2016 causou pesadas baixas e perda de propriedades. Os estudiosos acreditam que esses eventos estão intimamente relacionados ao rápido declínio do gelo marinho do Ártico.
O Mar de Barents-Kara é considerado um dos berços das ondas de frio sobre o continente euro-asiático, e é um setor marítimo chave que está intimamente ligado às ondas de frio na Eurásia. Estudos mostram que quando a extensão do gelo marinho de Barents-Kara é relativamente pequena durante o outono e o inverno, eventos de ondas de frio extremas são mais prováveis de ocorrer durante o inverno na Eurásia.
Contudo, controvérsias ainda existem. Alguns estudiosos acreditam que a ocorrência frequente de eventos de frio extremo em latitudes médias no Hemisfério Norte nos últimos anos é atribuída à variabilidade interna da circulação atmosférica, e não estão significativamente relacionados com a diminuição do gelo marinho do Ártico.
Uma das principais razões para esta controvérsia é que a extensão dos dados de observação de satélite do gelo do mar Ártico é limitada no que diz respeito à análise das mudanças e causas do gelo do mar Ártico em uma escala de tempo de longo prazo, o que restringe severamente a compreensão da variabilidade natural no gelo marinho do Ártico e sua correlação com eventos frios extremos frequentes que ocorrem em latitudes médias. Portanto, é necessário recuperar a série temporal do gelo do mar Ártico antes do período instrumental e analisar suas variações em uma escala de tempo mais longa.
Um estudo recente usou métodos matemáticos confiáveis combinados com dados proxy climáticos de alta qualidade para recuperar a longa série temporal da extensão do gelo do Mar Ártico de Barents-Kara e descobriu que as atividades humanas desde a revolução industrial contribuíram muito para o declínio do gelo marinho do Ártico. Um artigo relacionado a este estudo acaba de ser publicado no Science China Earth Sciences , com Cunde Xiao, cientista da Universidade Normal de Pequim, como o autor para correspondência.
Depois de comparar os resultados e parâmetros estatísticos usando a regressão de mínimos quadrados ordinários, os métodos de regressão de componentes principais e os métodos de regressão de mínimos quadrados parciais, As séries temporais SIE foram sintetizadas em uma série mais robusta como o resultado final pelos pesquisadores. O estudo mostrou que o gelo marinho Barents-Kara começou a diminuir significativamente no final do século 18, e uma tendência de redução tornou-se muito mais significativa durante a segunda metade do século XIX. Mesmo que o gelo marinho tenha tido um curto período de expansão durante os anos 1940-1970. Contudo, ele diminuiu contínua e significativamente após os anos 1970. A redução do gelo marinho nesta área após o final do século 18 foi sem precedentes em duração e velocidade nos últimos 700 anos. A revolução industrial pode ser um fator dominante neste resultado. O SIE do Ártico nos últimos anos pode ser o mais baixo do último milênio.
Contudo, o gelo marinho é um componente complexo do sistema climático. Sua variação é afetada por muitos fatores, como temperatura, circulação atmosférica e corrente do oceano, e seus mecanismos de evolução são extremamente complexos. É necessário integrar métodos de reconstrução de paleoclima com modelos numéricos e algoritmos de aprendizado de máquina no contexto da era do big data para melhorar ainda mais os resultados. Além disso, reconstruímos a extensão do gelo marinho no setor do Mar de Barents-Kara, que é sensível a desencadear ondas de frio extremas na Eurásia. As mudanças e interações no gelo do mar Ártico entre os diferentes setores do mar são mais importantes. No futuro, precisamos coletar mais dados proxy de alta qualidade para reconstruir o gelo marinho em toda a região ártica e nos diferentes setores do mar.