创新背景

北极长期以来都被认为在地球的气候中起着关键作用，当海冰存在时，它像一个反射面，使大量阳光的热量无法被地球吸收，然而更多的阳光随着海冰的消失被吸收，导致全球变暖，此外，许多科学家预测，随着北极冰层的消失，北半球的天气将发生变化，可能导致寒冷、热浪和灾难性的洪水。

为了深入了解这一关键区域的变化，研究人员决定探索影响海冰运动的各种力量，尤其是他们对海底地形如何影响海冰的运动产生了浓厚的兴趣，因为过去这方面的研究相对较少。

为了进行这项研究，研究人员收集了大量的数据，其中包括有史以来最大的漂浮海冰浮标阵列的数据以及20年的卫星图像，这些数据来源于有史以来最大的极地考察活动——用于研究北极气候的多学科漂浮观测站。

通过对这些数据的分析，研究人员希望能更好地理解北极地区的海冰如何响应不同的海洋流动，并揭示海底地形在这一过程中的作用，这不仅有助于科学家更准确地预测未来的气候变化，还对制定应对气候变化的策略具有重要意义。

创新过程

这项研究始于利用有史以来最大的漂浮海冰浮标阵列的数据，结合20年的卫星图像来检查海冰的运动情况，这些海冰从北极海通过一个名为Fram Strait的深水通道漂移到格陵兰海，分析揭示了海底对影响海冰，如突然加速或强迫冰聚集或甚至破裂的一些最突然变化的影响。

研究团队对来自2003年到2020年的卫星测量数据进行了分析，将浮标在一年内收集的数据放入历史背景中，这些卫星数据有助于确认只能通过海底对海冰的影响来解释的冰速度和冰运动的急剧变化。

例如，当研究人员查看来自挪威Svalbard东北部的数据时，他们注意到尽管风没有变，冰的速度突然增加，这意味着冰被海流推动。进一步研究发现，当其中一个北极海的主要海流，Transpolar Drift Stream结束时，由于地球的旋转和海底大陆架的边缘结合而形成的快速东格陵兰流开始时，海冰加速。

该研究基于MOSAiC探险期间部署的一组108个浮标传输的GPS数据

研究的一个关键焦点是格陵兰海和Fram Strait的边缘冰区，这是开放的、无冰的海洋和中央北极的浮冰之间的过渡区。

为了收集这项研究的数据，研究团队在北极海上的一艘巨大的德国破冰船上与海冰一起漂移了一年，期间，总共部署了214个浮标，包括在Watkins在考察期间部署的51个，研究基于从中央北极通过Fram Strait漂移到格陵兰海的108个浮标发送的GPS数据。

通过对这些数据的综合分析，研究人员得出了关于海冰如何响应不同的海洋流动，以及海底在其中所起的作用的结论。

创新价值

北极是全球增温速度最快的地区，其海冰对地球的气候变化起着核心作用，随着它的消失，地球吸收的太阳光线更多，导致温度上升，此外，许多科学家预期，随着北极冰层的消失，北半球的天气将受到影响，产生严寒、炎热和洪灾。

对海冰如何移动和分散的深入了解，以及海洋底部对其运动的影响，对于预测气候变化的长期效应至关重要，例如，了解海冰是如何受到不同海洋流动和海底地形的影响的，可以改进用于预测北极海冰状况的复杂计算机模拟，这将有助于科学家、政策制定者和相关利益相关者更准确地预测和应对全球变暖的影响。

此外，这项研究提供了关于北极地区海洋环境的宝贵数据和见解，为全球气候模型提供了更准确和细致的信息，这对于理解和预测气候变化至关重要。

这项研究对于提高我们对全球气候系统的理解，特别是在全球变暖背景下北极地区的角色，这有助于全球社会做出更明智的决策，以应对气候变化的挑战，确保人类和生态系统的可持续未来。

创新关键点

研究团队使用了有史以来最大的漂浮海冰浮标阵列的数据，结合了20年的卫星图像，以观察海冰如何从北极海洋漂移到被称为Fram海峡的深水通道，然后进入格陵兰海，分析揭示了海底对海冰的突然变化，如速度的剧增或导致海冰紧密堆积甚至破碎的运动的影响，研究还利用了自2003年至2020年的卫星测量数据来支持其发现。