Veranderingen in het Arctische zee-ijs hebben een directe impact op de lagere atmosferische omstandigheden in de regio. Echter, mogelijke effecten op grotere hoogte en lagere breedtegraad van veranderend zee-ijs zijn minder goed begrepen. Het beoordelen van dergelijke wijdverbreide effecten van Arctische zee-ijsverandering op basis van waarnemingen wordt belemmerd door, onder andere, het gebrek aan betrouwbare waarnemingsdatasets en moeilijkheden bij het afleiden van oorzaak en gevolg in het complexe klimaatsysteem.

Een nieuwe studie door Dr. Michael Kelleher en Prof. James Screen van de Universiteit van Exeter is gepubliceerd in: Vooruitgang in atmosferische wetenschappen in een speciaal nummer, "Op weg naar een beter begrip en voorspelling van Arctische verandering en de koppeling ervan met Euraziatisch weer en klimaat op gemiddelde breedtegraden." Het probeert deze problemen te omzeilen door een groot aantal modelsimulaties te gebruiken en door lead-lag-relaties te onderzoeken om de richting van invloed tussen Arctisch zee-ijs en de atmosferische circulatie beter te verduidelijken. Ze vinden bewijs dat zee-ijsverandering zowel een aanjager is van als een reactie op atmosferische variabiliteit.

De studie suggereert dat veranderingen in de atmosferische circulatie op gemiddelde breedtegraden vooraf lijken te gaan en veranderingen in het Arctische zee-ijs en een verzwakking van de polaire stratosferische vortex kunnen verklaren. De auteurs stellen dat, hoewel laag zee-ijs de polaire vortex verder kan verzwakken, het lijkt erop dat in eerste instantie zowel het lage zee-ijs als de verzwakte polaire vortex worden aangedreven door veranderingen in weerpatronen op lagere breedtegraden.

De modellen reproduceren de "warme Arctische, koude continenten" anomaliepatroon van wintertemperaturen dat in de echte wereld wordt gezien. De continentale afkoeling wordt één tot twee maanden vóór laag zee-ijs gevonden, maar is afwezig in maanden na laag zee-ijs. Dit houdt in dat de afkoeling niet wordt veroorzaakt door laag zee-ijs, maar wordt in plaats daarvan aangedreven door veranderingen in de atmosferische circulatie die voorafgaan aan en bijdragen aan laag zee-ijs.