北极海冰被认为对全球气候具有重要影响。相关研究指出，海冰通过对地球系统的冷却作用，影响海洋环流、大气模式以及极端天气状况，其影响范围可延伸至北极以外地区。在气候变化背景下，北极海冰快速减少，使得对海冰范围（SIE，即达到最低海冰浓度阈值的水域面积）进行实时预测，成为监测海冰状况的重要手段。

《Chaos》刊文：提出北极海冰范围实时预测

据《Chaos》杂志报道，美国和英国研究人员发布了一项针对北极地区海冰范围的实时预测研究。研究团队将每年9月视为关键观测窗口：海冰覆盖面积通常在9月达到年度最低点，因此该月份常被用作衡量海冰状况的重要指标，也是该研究的主要预测目标。

论文作者迪米特里·康德拉肖夫（Dimitri Kondrashov）表示，北极土著社区依赖猎捕北极熊、海豹和海象等物种，而海冰为这些物种提供必要栖息地。他同时提到，天然气和石油钻探、渔业和旅游等经济活动也与冰况密切相关，提前获得更准确的冰情信息有助于降低风险与成本。

方法与数据：将海冰演变拆解为多尺度因素

研究人员将海冰演变视为多种以不同速率振荡的大气与海洋因素共同作用的结果，包括长期尺度的“气候记忆”、年度季节循环以及快速变化的天气过程等，并强调这些因素之间存在相互作用。

在数据方面，团队使用了国家雪与冰数据中心（NSIDC）自1978年以来的平均每日海冰范围测量数据，以识别并刻画影响海冰变化的相关因素及其关系。

测试结果：可预测未来1至4个月海冰范围

研究团队在2024年9月开展实时预测测试，并对过去数年的9月进行了回溯检验。研究人员称，结果显示该技术总体准确，能够捕捉从亚季节到季节尺度的影响，并可对未来1至4个月的海冰范围进行预测。论文称，其预测表现优于其他模型。

局限与改进方向：拟引入更多海洋和大气变量

研究人员指出，从一般规律看，长期气候预测往往比短期预测更容易且更可靠。不过，通过将区域数据纳入模型，团队得以改进对短期冰况与天气的估计。

康德拉肖夫表示，该模型覆盖构成泛北极的多个大型北极区域。尽管不同区域的海冰状况在年际尺度上差异显著，模型仍能较为准确地捕捉这些变化。

在后续工作方面，团队计划引入更多海洋与大气变量，例如气温和海平面气压。研究人员称，这些变量可能驱动快速变化与短期波动，而当前模型尚未反映相关影响；他们希望通过补充变量进一步提升夏季北极海冰的可预测性。