北极海冰在10月份没有结冰-这是自开始测量以来的第一次

北极海冰融化季节通常从3月持续到9月。在9月份达到最小程度后，海冰在10月份开始回升。但今年的增长比去年慢了很多，有些地方几乎没有增长。这种不寻常的情况是如何发生的，它对2020/2021年冬季的天气有什么意义吗？

北极海冰季节循环可以在下面的北极-Roos系统的图像中看到。它显示了北极海冰面积在一年内的变化。融化季节通常从3月份开始，在冰面达到顶峰后，一直持续到9月份。图表显示了过去几年的数据，其中我们可以看到，2020年北极冰层面积是第二低的，仅次于2012年，后者仍然保持着自有测量以来最低冰层面积的记录。

但是对比2012年和2020年，我们可以看到，今年我们也在创造新的记录，因为北冰洋的海冰并没有像预期的那样恢复。海冰正在重新冻结，但速度比正常慢得多，这意味着一些地区严重落后。

如果我们比较一下自1979年开始活跃的卫星观测以来的所有年份，这一点就更加明显。今年，我们观测到了有记录以来第二低的北冰洋海冰面积。但由于10月份的冰层增长异常低，目前的冰层面积现在是过去41年来任何一个10月的最低水平。

比较过去17年的最小范围日期也显示，2020年的最低限度是第二低的，仅次于2012年的最低限度。图片由Zachary Labe提供。

与当前日期相比，我们是一年中这个时候的最低水平。与长期平均值相比，第二张图像显示了海冰异常，这也证明了这一点。结果表明，2020年(红区)冰面异常继续增加，而前几年(白线)异常已经开始减少。

下面由国家冰雪数据中心(NSIDC)提供的分析图像显示了当前冰层浓度和橙色线的平均/正常长期范围。这些橙色的线条显示了海冰在这个时间点应该到达多远，揭示了巨大的冰赤字。

增长显然是从9月中旬开始的，但增长速度相当疲软，而且没有随着时间的推移而增加，这从下图最近的每日增长速度中可见一斑。在这一点上，每天的增长应该会随着时间的推移而缓慢增加，但我们可以看到每天的增长面积并没有增加，而是随着时间的推移几乎在减少。第二张图片显示了与前几年相比，10月份的增长，2020年严重落后于前几年

下图显示了当前的海冰范围和厚度。我们可以看到，厚度比浓度显示出更大的面积。这是因为浓度只显示了浓度超过15%的海冰。低于这一点的任何东西都意味着冰层太碎裂，不够紧密。

因此，海冰厚度图像显示，边缘周围有较薄的松散冰，低于15%的浓度阈值。这通常是正常的，因为新的海冰刚刚开始在边缘形成，需要时间才能变得更加紧密。但今年冰层不会压缩得那么快，我们现在就来看看这一不寻常事件背后的原因。

北极地区实际上完全是一片海洋，没有大规模的陆地。它是世界五大洋中最小、最浅的，也是最冷的。它也是唯一一个比世界上面积最大的国家俄罗斯更小的海洋。

下面的图片显示了北冰洋，就像它没有水一样，揭示了一个非常复杂的水下地形。要了解当前异常的海冰异常，我们需要了解所有冰都漂浮在哪里的海洋。更具体地说，我们需要了解其东部地区的海洋状况，即喀拉海、西伯利亚海和拉普特夫海。下图显示了北冰洋的这些区域，它们位于格陵兰岛的对面。这张图来自最近的一项北冰洋研究。

下图可能是迄今为止最重要的一张，因为它显示了海洋表面温度异常。它显示，目前整个北极冰盖周围的海洋温度远远高于正常水平。在我们上面提到的所有三个关键海洋区域都可以发现超过2-3摄氏度的异常。

与去年同期相比，今年大西洋一侧实际上更冷，而北冰洋东部则明显比去年同期暖和得多。

再看看原始温度，我们可以看到，北冰洋东部的表面温度实际上是正的，这意味着在这一点上结冰的可能性很低，甚至为零。在正常情况下，到10月底，几乎整个北冰洋都应该达到或低于冰点-0°C(黑色)。

当将目前的冰层浓度和厚度与9月中旬的最低冰层范围进行比较时，我们可以看到边缘的增长。但在西伯利亚，我们实际上可以看到浓度降低，厚度降低(红色)。目前，海洋和气温还不适合让西伯利亚迅速重新结冰。

但温度并不是这里的唯一因素。海洋盐度在冰的产生中也起着很大的作用。水越咸，冰形成所需的温度就越低。想象一下在道路上使用盐来防止结冰。

下图显示了北冰洋的盐度，在那里我们可以看到蓝色的淡水和棕色的咸水。从北大西洋向北冰洋，特别是向东部输送更咸的水是显而易见的。有趣的是，我们可以看到沿海地区周围的深色，这是非常淡水。这是西伯利亚河流的淡水排放。

我们制作了一个简短但非常酷的高分辨率视频动画，展示了过去5个月北冰洋的盐度。你可以看到海洋环流，洋流，以及从北大西洋运来的咸水。还要注意从西伯利亚一侧进入北极的淡水，因为河流流入海洋，并注意到夏季淡水的增加，因为融化的冰使地表水域更加新鲜。

自9月中旬的最低点以来，许多地区已经重新结冰。但正如我们上面所展示的，北冰洋东部异常温暖，阻止了海冰的快速膨胀。

下图显示了北极不同地区的海冰范围。虽然一些地区通常会在较晚的日期开始冻结，但有3个地区比较突出，因为它们应该比目前高得多。西伯利亚海地区、喀拉海和拉普特夫海。这些是我们在文章中较高位置强调的区域，它们也面临着最大的温度异常。

看看西伯利亚北极地区，它正在努力增加冰层的面积。对于一年中的这个时候来说，海冰面积真的非常低，只有这个日期预计正常海冰面积的几%。

当然，拉普特夫海已经处于历史最低水平很长一段时间了。在过去的十年里，拉普特夫海在一年中的这个时候已经完全结冰，而今年它根本无法升空。

但是，是什么导致了北冰洋东部的这种不寻常的情况呢？我们已经看到了海洋温度异常和海洋盐度。但是是什么让北冰洋变成这样的呢？部分答案在于大气层，这是我们下一步要去的地方。

在大气层中，我们通常总是从温度开始。看一到九月份，我们可以看到，西伯利亚和北冰洋东部已经形成了一个热点。我们可以看到大片地区的气温比长期平均水平高出4-5摄氏度。我们写了关于这些北极热浪的报道，这些热浪自春季以来一直在进行。

仔细观察8月至9月期间，就会发现一个更强大的热点，现在已经进一步扩展到北冰洋，因为海冰融化，更多的开阔水域暴露在温暖的天气中。

这种异常现象背后的原因是一种非常特殊的压力模式。到目前为止，10月份的分析显示，高压区主导着北极地区，而我们可以看到西伯利亚一侧的低压系统。

这种模式在北冰洋东部形成了一种非常独特的跨极气流。下图显示的是10月到目前为止的平均低层风量。我们可以看到穿越北极的空气运输，因为温暖的空气从一边进入北极，而更冷的空气从另一边离开。

到目前为止，看看10月份的温度异常，我们实际上可以看到西伯利亚北极地区的大规模温暖异常。这就是暖空气进入该地区的地方，取代了进入西伯利亚西部的冷空气。

具体地说，在过去的10天里，西伯利亚北冰洋出现了超过15摄氏度的异常。这一点，加上变暖的海水，在10月份到目前为止一直是冰生长的一个很大的抑制因素。

天气预报看起来也好不到哪里去。压力模式现在实际上已经逆转，北极上空的压力较低。但这会改变气流的方向，只会从另一个来源地区带来更温暖的空气。第一张图片显示的是下周末的气压异常。第二张图片显示了风向和温度异常，揭示了进入西伯利亚北极的大范围变暖的空气输送。

但当然，这并不意味着10月份将在整个北极地区测量+20摄氏度的温度。例如，西伯利亚地区的正常温度应该在-15°C左右，如果这一波的温度将在0-2°C左右，那仍然比长期平均温度高出13-15°C。

这就是我们在上面最后一张温度图像上看到的。但尽管如此，这样的异常意味着北极在这个时间点上并不像它应该的那样冷，这为冰的增长创造了抑制条件。

下图显示了预测的9天海冰范围和厚度变化。我们可以看到海冰正在向西伯利亚扩张，但西伯利亚北极和拉普特夫海仍然非常不结冰。

预测2020年11月的CFSv2模型显示，海冰缓慢扩张，冰层浓度异常低(红色)向西伯利亚一侧延伸至11月。