北極（Arctic Pole）和第三極（Third Pole/Tibetan Plateau）是全球變化最快速、最顯著和最具指示性的敏感區域（圖1）。在全球變暖背景下👰‍♀️♞，兩極存在變暖“北極放大效應（Arctic amplification🌬，AA）”和“第三極放大效應（Tibetan amplification💃🏼，TA）”現象。然而，AA和TA的物理機製是什麽？給人類活動和社會環境帶來了哪些影響✤？AA和TA存在哪些異同特征？這些科學問題是當前“全球變化及應對”研究中面臨的重要挑戰。盡管過去大量研究對AA和TA進行了研究🧑🏿‍✈️🚵‍♀️，其主導機製及其具體影響還沒有達成共識🔃，並且缺乏對於兩者的比較分析。我校沐鸣2娱乐/大氣科學研究院遊慶龍教授團隊對上述科學問題進行了梳理和研究，指出近40年來多源數據都證實了AA和TA現象，北極和第三極的變暖趨勢均遠高於北半球和全球平均水平，變暖放大效應明顯👨🏽‍🚀。北極變暖發生在對流層整層，而第三極變暖主要集中在對流層低層且疊加著海拔依賴型變暖特征🙍🏼，同時未來AA的變化趨勢是TA的兩倍左右。目前，對於AA和TA的主導物理機製還沒有明確定論。AA受北極環境局地因素（海冰反照率反饋、普朗克反饋、溫度遞減率反饋、雲和水汽反饋）和大尺度環流以及中低緯度向極地熱量和水汽輸送的影響（圖2）👨🏽‍⚖️；而TA的機製主要集中在氣候系統的局地因素上🐼，如人為溫室氣體排放、冰雪反照率反饋、雲輻射相互作用、水汽效應、局地輻射強迫影響、土地利用變化和臭氧總量減少等（圖3）。AA和TA會加劇兩極氣候系統變化，從而通過大尺度環流影響局地和北半球中緯度地區生態環境變化。AA和TA變暖放大機製存在相同狀況，如北極的海冰反照率反饋和第三極的冰雪反照率反饋相似但存在季節差異🐊；AA和TA都受到普朗克反饋影響；此外兩極在近地表都有逆溫層的存在（尤其在冬季），加強了溫度遞減率反饋。基於兩極變暖機製的異同，需要定量比較上述機製在AA和TA中的貢獻及條件，以便更深入揭示兩極地區氣候系統的變化規律🧛🏽🧏🏻‍♂️，規避其潛在氣候風險🧑🏻‍🦼‍➡️。

該研究近期以“Warming amplification over the Arctic Pole and Third Pole: Trends, mechanisms and consequences“ 為題在國際地學領域期刊Earth-Science Reviews上發表（https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103625）⏳🧠，研究成果提升了對於北極和第三極變暖放大效應的新認知，為未來研究兩極氣候變化提供了新思路。我校沐鸣2娱乐/大氣科學研究院遊慶龍教授為論文的第一作者和通訊作者。本研究獲得第二次青藏高原科學考察研究計劃（2019QZKK1001和2019QZKK0105）和國家自然科學基金（41971072, 41771069和41911530187）的聯合資助。

圖1. 北極（a）和第三極（b）的地形以及兩極之間的氣候系統示意圖（c）。BSO🫲🏽，FSE和BS分別是巴倫支海開放水域、弗拉姆海峽和白令海峽👨‍👨‍👧。同時顯示了北極濤動（AO）、北大西洋濤動（NAO）👨🏼‍💻、大西洋徑向翻轉環流（AMOC）和太平洋年代際濤動（PDO）等氣候系統要素⚱️。

圖2. 影響北極變暖放大效應的可能物理機製

圖3. 影響第三極變暖放大效應的可能物理機製