根据芝加哥大学科学家的一项新研究，这个简单的数学技巧可以准确预测池塘的形状和融化对北极海冰的影响。
这项研究发表在4月4日的《物理评论快报》上，由芝加哥大学和麻省理工学院的研究人员共同完成。他们说，这项研究将有助于气候科学家改进气候变化的模型，并可能填补过去十年来科学预测和观测之间的差距。
每年冬天，一些海洋结冰。从北极熊到藻类，北极的大部分生态系统都围绕着这片海冰。它还对全球气候产生重大影响;它可以将热量反射回太空，这样地球就不会吸收热量，它在海洋循环中扮演着重要角色。
“但海冰覆盖一直在减少,显著高于我们的模型预测,”佩贾Popović说UChicago研究生,论文的第一作者。“所以我们正在寻找差异可能在哪里。”
一种可能性是融化池塘。随着太阳的照射和冰的融化，冰上形成了池塘。这些池塘吸收了额外的阳光，因为它们比冰更黑，这反过来又导致其余的冰融化得更快。它们的大小和形状也影响着冰的分解方式，以及生活在冰下的生物能获得多少光。
Popović以及玛丽教授西尔柏和协会。芝加哥大学(University of Chicago)的多里安·艾博特(Dorian Abbot)教授想知道，是否有更好的方法来对这些池塘进行统计建模。他们的“空隙”方法首先创建一系列随机的圆圈，允许它们重叠，并将圆圈之间的空隙视为熔池。
结果证明，这在估算实际熔池的形成和行为方面是相当有效的，他们将这些熔池与1998年和2005年拍摄的航空熔池图像进行了比较。
对于试图建立全球气候模型的科学家来说，更简单的数学尤其有用，因为全球气候模型已经非常复杂，计算成本也很高。
“你可以用其他数学方法得到类似的特征，但空洞模型要简单得多，而且同样准确，”艾博特说。“知道这个简单的技术可以准确地描述池塘，可以提高我们对北极持续变暖时海冰将如何反应的预测。”
“它确实为了解海冰设定了一个目标，”希尔伯补充说。
引文:“简单的规则控制着北极海冰融化池的模式。“Popovićet al,物理评论快报,4月4日,2018年。doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.148701
资助:NASA，国家科学基金会