北极“无冰期”的到来时间，是科学家们高度关注的一个重要问题，但目前的预估仍存在很大不确定性。人类活动导致的全球变暖，是当前北极海冰快速减少的最主要原因。既然人类活动是主因，那么用检测与归因的结果来“约束”预估，就能让北极何时变无冰的预估更加可靠。过去，很多研究借助CMIP6（第六次国际耦合模式比较计划）中的“检测与归因模式比较计划（DAMIP）”的模拟数据，采用了同时考虑温室气体、人为气溶胶和自然强迫的“三指纹”方法来进行归因和预估。然而，研究发现，模式在模拟人为气溶胶对海冰的影响时存在明显偏差，这会降低指纹法的准确性，最终影响预估的可信度。为了解决这个问题，气候变化与区域响应团队李伟副教授同时利用“完美模型框架”（图1）以及“非完美模式框架”（图2），系统比较了四种不同的指纹策略。结果均一致发现，用全部强迫（ALL） + 仅温室气体强迫（GHG） + 仅自然强迫（NAT）这三种指纹的组合得到的“缩放因子”，能更有效地修正模式对海冰变化的模拟偏差。基于这个改进后的归因约束预估发现，在高排放情景下，9月的北极可能最早在2033年出现无冰状态；在中等排放情景下，则可能在2037年变为无冰（图3）。
图1. 基于“完美模式”结果下的四种不同外强迫指纹组合下不同外强迫信号的RMSE
图2. 基于“非完美模式”结果下的四种不同外强迫指纹组合下不同外强迫信号的RMSE
图3. 基于最优外强迫组合方案（彩色）的未来9月北极SIA的预估
文章信息：
Wang, Q., Li, W*., Shan, L., Liu, X. 2026. Observationally-constrained projections of September ice-free Arctic by selecting optimal fingerprint strategy. Climate Dynamics, 64(3), 109.