東西伯利亞海海冰面積時(shí)空變化特征及相關(guān)因素分析.pdf

1、海冰通過熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)過程，對(duì)區(qū)域海洋表面的物理性質(zhì)乃至全球的氣候狀態(tài)和可變性起至關(guān)重要的作用，在空間上和時(shí)間上形成一系列反饋?zhàn)饔谩１北蠛１鳛槿驓夂蛳到y(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，近年來在海冰范圍和厚度方面發(fā)生的顯著變化，引起人們的廣泛關(guān)注。東西伯利亞海是北冰洋的邊緣海之一，海冰的變化與北半球大氣環(huán)流系統(tǒng)及東亞冬季風(fēng)有密切的關(guān)系，對(duì)我國的氣候和環(huán)境產(chǎn)生重要影響。 本文利用美國國家冰雪數(shù)據(jù)中心衛(wèi)星遙感分析數(shù)據(jù)、英國哈德萊氣象數(shù)據(jù)中心

2、長期月平均海冰密集度數(shù)據(jù)和NCEP-NCAR提供的海表面風(fēng)場、溫度場和氣壓場資料，深入細(xì)致地分析了東西伯利亞海海冰面積季節(jié)變化規(guī)律、長期變化規(guī)律及空間分布特征，初步探討了影響海冰面積變化的相關(guān)因素及驅(qū)動(dòng)機(jī)制。 首先，東西伯利亞海海冰面積的變化存在明顯的季節(jié)變化特征，依據(jù)不同階段海冰的形態(tài)特征、動(dòng)力和熱力學(xué)的驅(qū)動(dòng)機(jī)制將海冰全年的變化過程分為密集冰封期、陸坡開裂期、西部融化期、全面融冰期和秋季結(jié)冰期。其中，東西伯利亞海的陸坡區(qū)海冰先

3、破裂是其典型特征，本文認(rèn)為發(fā)生在該海區(qū)的輻散風(fēng)場是主要驅(qū)動(dòng)因素。因迪吉爾卡河、科雷馬河、亞納河和勒拿河四條河流在海冰融化過程中發(fā)揮主要作用。 其次，通過分析1997-2005年海冰面積覆蓋率的變化特征可以發(fā)現(xiàn)，東西伯利亞海海冰冰情在1997-2001年小幅度加重，2002-2005年大幅度減輕。為了定量描述海冰冰情的變化，文中采用海冰面積指數(shù)作為主要指標(biāo)，正值代表冰情較重年份，負(fù)值代表冰情較輕年份，絕對(duì)值的大小表示輕重程度。融冰

4、期持續(xù)時(shí)間反映了當(dāng)年海冰融化和凍結(jié)過程的速度，從側(cè)面反映了海冰冰情的輕重，與海冰面積指數(shù)相關(guān)性很強(qiáng)。海表面空氣負(fù)積溫值反映了用于海冰凍結(jié)的溫度累積值，與海冰面積指數(shù)相關(guān)性達(dá)到70％以上，是海冰面積變化的重要影響因素。進(jìn)入2l世紀(jì)以來，東西伯利亞海海表面盛行南風(fēng)，融冰階段有利于海冰的北向運(yùn)移，形成大面積開闊水域，海水吸收的太陽輻射增加，積累了熱量，加速海冰融化；凍結(jié)階段不利于海冰全面覆蓋該海域，強(qiáng)烈影響近年來海冰冰情的變化。 第三

5、，東西伯利亞海海冰密集度在最近50年整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，下降速率為每十年2.0％，夏半年減少更快，達(dá)到每十年3.3％。最近10年，下降速度顯著加快。北冰洋和楚科奇海海冰密集度變化都存在相同趨勢(shì)。東西伯利亞海海冰密集度顯著變化周期是2.5年，次顯著周期是11.5年，顯著周期與該海域氣溫和氣壓變化周期一致。冰密集度在1969年和1990年發(fā)生兩次均值突變，AO指數(shù)、局地氣溫場和氣壓場突變時(shí)間都是1989年，可見大氣過程對(duì)海冰變化的直接影響。最