해빙과 계절적 눈(이하 눈)은 기후 변화와 변동에 중요한 역할을 하는 극저온권의 두 가지 필수적인 구성 요소입니다. 이들의 변동은 표면 에너지 균형을 조절하고 대기 순환 반응을 촉발합니다 .1 , 2 , 3. 북반구(NH)의 북극 해빙과 봄철 눈 덮임은 모두 최근 수십 년 동안 지구 기후 변화 속에서 빠르게 감소하고 있습니다 .4, 5, 6. 북극 해빙 손실 은 북극 기후 시스템의 급격한 기후 변화 속에서 지구 온난화(AA)의 북극 증폭의 주요 원인으로 여겨져 왔습니다 .9 . 연구에 따르면 해빙과 눈 덮임의 변화 는 폭염 10 , 가뭄 11  , 한파 12 와 같은 기후 및 날씨 극단 현상과 연관되어 있으며 , 이로 인해 상당한 사회경제적 피해가 발생했습니다. 해빙과 눈 변화, 그리고 극한 현상 사이의 연관성을 이해하면 이러한 극한 현상에 대한 예측과 추정을 향상시켜 기후 변화 완화 및 적응에 기여할 수 있습니다.

지난 수십 년 동안 많은 연구에서 이러한 기후 및 날씨 극단 현상을 해빙과 눈 변화에 기인시키려 했지만, 이 아이디어는 여전히 논란의 여지가 있으며 연구는 다소 양극화되고 단편화되어 있습니다. 극한 현상의 원인은 다면적이며 극한 현상의 원인을 규명하기는 어렵습니다 .13 , 14 해빙과 눈 변화의 영향을 내부 대기 변동성 및 해수면 온도(SST)와 같은 다른 경쟁 요인에서 분리하는 것은 이전에 생각했던 것보다 더 복잡할 수 있습니다.최근의 포괄적인 기후 모델링에서 예상되는 북극 해빙 손실은 기후 변동성과 대기 순환 변화를 크게 유발하지 않는 것으로 나타났습니다 . 가을 눈 덮음 이상 현상 이 북반구에서 겨울 극한 날씨를 유발한다고 제안되었지만 12 , 17 그러한 극한 현상의 원인으로서의 역할은 여전히 ​​논란의 여지가 있습니다.반면에 일반적으로 눈 가뭄이라고 하는 비정상적으로 낮은 눈 물 당량(SWE) 형태의 눈 손실 18은 봄-여름 극한 현상 19 과 점점 더 연관되고 있습니다 . 이러한 연구들은 해빙이나 눈의 변화가 여전히 극한 현상의 중요한 원인인지 여부와 이 연구 분야에서 더욱 의미 있는 진전을 이루기 위해 무엇이 필요한지에 대한 의문을 제기했습니다.

기후 예측에 따르면, 폭염과 극한 강수와 같은 미래의 극한 현상은 증가하고 심화될 것이며, 이전 기록을 훨씬 더 큰 폭으로 깰 경향이 있는 반면, 유엔 기후 변화에 관한 정부간 패널(IPCC AR6)의 제6차 평가 보고서에 따르면 북극 해빙과 눈은 계속 감소할 것입니다 .20 , 21 특히, 9월의 가장 빠른 북극 무빙 상태는 배출 시나리오와 관계없이 2050년까지 발생할 가능성이 높습니다 .22 또한, 북극 해빙 범위(SIE) 최소값은 1979년부터 2024년까지 1981년~2010년 평균에 비해 10년당 12.4%씩 감소 추세를 보이며, 2012년이 기록적인 최소값을 기록했습니다( https://nsidc.org/sea-ice-today/analyses/arctic-sea-ice-extent-levels-2024-minimum-set ). 영어: NH의 봄철 적설 범위(SCE)는 지구 표면 기온(GSAT)이 섭씨 1도 증가할 때마다 1995~2014년 수준에 비해 약 8% 감소할 것으로 예상됩니다. 세계 기상 기구( https://wmo.int/news/media-centre/wmo-confirms-2024-warmest-year-record-about-155degc-above-pre-industrial-level )에 따르면 2023 년과 2024 년은 모두  산업화 이전 수준보다 약 1.55°C 높은 온도 기록을 연이어 경신했습니다 . 이는 지구 기후 변화가 우리의 현재 이해와 예측을 넘어 진화할 수 있음을 시사합니다. 기후 및 날씨 극단 현상을 해빙과 적설 변화에 기인시키는 진전을 가속화하여 중요한 정보를 사용하여 이러한 극단 현상의 예측을 지원하고 변화하는 빙권과 관련된 사회적, 생태적 피해를 완화할 수 있는 기회의 창이 있습니다. 따라서 기후와 날씨 극단 현상을 해빙과 눈 변화에 기인시키는 현재의 진행 상황을 검토하고 이 연구 분야에서 나아갈 방향을 제시할 시급한 필요성이 있습니다.

이전 리뷰 논문은 기후 및 날씨 변동성에 대한 해빙 또는 눈의 영향에 초점을 맞추었습니다 .2 , 24 , 25. 이 리뷰에서 우리는 관찰된 연관성, 물리적 경로 및 불확실성의 관점에서 NH의 해빙 및 눈 변화에 기후 및 날씨 극한 현상을 기인하는 주요 진전을 종합합니다. 많은 연구에서 해빙과 눈은 극한 현상에 기인하는 데 종종 별도로 고려되지만, 이들의 결합된 영향을 고려하는 추세가 증가하고 있습니다 .26 , 27 , 28. 이 리뷰에서는 지구 온난화와 기후 변화에 매우 민감하고 취약한 해빙과 눈을 모두 고려하여 공유 메커니즘과 극한 현상에 대한 결합된 영향을 강조합니다. 이 접근 방식은 동일한 프레임워크에서 극한 현상에 대한 해빙과 눈 변화의 영향을 고려하는 이점을 강조하고 기후 시스템에 대한 빙권 피드백을 강조합니다. 최근의 진전과 새로운 기회를 바탕으로 이 연구 분야에서 더 많은 진전을 이룰 수 있는 방법을 제안합니다. 따라서 이 검토는 기후와 날씨 극단 현상을 해빙과 눈 변화에 기인시키는 현재의 진행 상황과 미래의 발전 사이의 다리 역할을 할 것입니다.

SIE와 북극의 해빙 농도(SIC)는 모두 위성 시대에 감소해 왔으며(그림  1a, f ), GSAT의 지구 온난화 추세와 일치합니다. 북극은 또한 산란계 기록(1999~2017년) 동안 2 × 10 6  km 2 이상의  다년 해빙을 잃었습니다(Kwok, 2018). 9월 해빙 면적이 100만 제곱킬로미터 미만인 것으로 정의되는 얼음 없는 북극은 배출 시나리오와 관계없이 2050년까지 발생할 것으로 예상됩니다 22. 또한 북반구 봄 SCE(실선, 그림  1b )와 북미 및 서유라시아의 겨울 적설량 당량(SWE) 29 에서 동시에 감소 추세가 있습니다  (그림  1f ). 여름 해빙 감소와 봄 SCE 감소는 모두 IPCC AR6 20 에 따라 매우 높은 신뢰도를 가진 것으로 간주됩니다 . 영어 : NH의 가을 SCE는 대조적으로 상당한 상승 추세(파란색 및 빨간색 점선, 그림  1b )를 보인 반면, 최근 수십 년간의 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer 데이터 30 는  약하게 중요하지 않은 하락 추세(노란색 점선)를 보였습니다. NH 가을 눈 덮임의 추세는 단조롭지 않으며 이에 대한 예측은 봄 31에 대한 예측보다 신뢰도가 낮습니다 . 3월~6월 기간 동안 각 달의 가장 낮은 5개 NH SCE 값의 경우, 20개 값 중 17개가 1967년과 2015년 사이에 1990년 이후에 발생했습니다 32. 러시아 동부, 유럽 및 미국 서부의 눈 가뭄 기간은 1980년 후반에서 2018년 18 년까지 각각 약 2, 16 및 28% 씩 길어졌습니다  . 북극 해빙 변화의 원인은 북극 쌍극자 33 , 북극 저기압