由佐治亚理工学院领导的一项最新研究发现，北半球暴发的大范围寒潮与北极地区海冰的不断消融有关。这一研究结果可用来完善对北半球大陆反常的降雪和温度所进行的季节性预测。
自北极海冰覆盖水平于2007年创下历史新低，在美国北部、欧洲西北部和中部以及中国北部和中部等地区就出现了冬季降雪显著超出常年正常水平的现象。在2009年-2010年和2010年-2011年冬季，北半球降雪量甚至达到历史第二大和第三大纪录值。
佐治亚理工学院地球与大气科学学院院长朱迪思·库里说：“我们的研究表明，北极海冰面积的缩减与在北半球冬季大气环流的变化有关联，环流的变化使得大气阻断模式中出现更多‘小插曲’，从而导致北半球大陆大部分地区的寒潮和降雪更为频繁。”
据报道，在这项研究中，来自佐治亚理工学院、中国科学院和美国哥伦比亚大学的科学家对此前的研究进行了扩展，将观测数据和模型模拟相结合，以探究近几个冬季北半球异常大的降雪量与北极海冰不断缩减之间的联系。
研究人员分析了在1979年至2010年间收集的观测数据，发现秋季北极海冰减少了1万平方公里，这一数字与美国北部、欧洲西北部和中部以及中国北部和中部显著高于正常冬季的降雪覆盖面相当。
分析表明，有两个主要因素可能是近几个冬季异常大降雪的罪魁祸首：大气环流的变化和大气中的水蒸气含量的变化。而这二者都同北极海冰的不断缩减有关联。北极夏末到秋季出现的强烈变暖似乎促进了海冰的融化。
佐治亚理工学院地球与大气科学学院高级研究科学家刘吉平解释说：“我们认为，近几年冬季多雪可能是由于北极海冰回退削弱了西风，扩大了急流，增加了大气湿度，进而引起环流模式改变所造成的，这些模式的变化加强了阻断模式，有利于冷空气团更频繁地向中低纬度迁移，导致欧洲以及美国东北部和中西部地区降雪的频率和强度增加。”
北极海冰的减少可能会引起大气环流的变化，导致一种不同于北极涛动“负位相”的环流模式的出现。
除了分析观测数据外，研究人员还通过比较不同的海冰分布模型的模拟结果，评估北极海冰缩减对大气环流的影响。他们开展了一个实验，利用1979年至2010年间收集的海冰浓度数据，推断北极海冰的季节性变化。另一项模拟实验则结合了基于卫星获得的北极海冰浓度数据所计算出的秋季和冬季的海冰流失量。
模拟结果表明，北极海冰的缩减引起北冰洋和格陵兰/加拿大东北部海域表面显著变暖，而北美洲北部、欧洲、西伯利亚和亚洲东部却会降温。模型还显示，大部分位于美国北部、欧洲中部和中国北部及中部的地区冬季降雪量高于正常水平。
模型模拟结果和观测数据相符说明，海冰在夏季的迅速流失和在秋季的延迟恢复对北半球中纬度地区的降雪量、冬季气温和寒潮暴发频率都有影响。