海冰覆蓋度變化下北冰洋海浪研究進展

作者：李姝彤,竇挺峰,效存德

摘要：北冰洋地區海浪的生成和發展會受到海冰范圍變化的顯著影響。本文介紹了近年來基于浮標、潛標和走航觀測,以及衛星遙感和數值模擬等方法開展的不同海冰覆蓋度下北冰洋海浪的研究進展,包括海冰覆蓋區海浪的傳播機制等。北冰洋夏季開闊海域的平均有效波高可達3 m,在風暴期間,波弗特海有效波高可達5 m。除大西洋一側,夏季北冰洋大部分海域海浪活動在過去幾十年呈增強趨勢,其中楚科奇-波弗特海有效波高增長趨勢為1~3 cm/a。這一趨勢主要是由海冰范圍減少導致的風區增大和風暴的頻率、強度增加共同導致的。基于CMIP5多模式集的預估結果顯示,相比歷史時期(1979—2005年),21世紀末(2081—2100年)北冰洋有效波高將以3 cm/a的速率持續增長,其中北冰洋中心地區東部海域增長最為明顯。海浪活動增多會在消融期通過海浪-海冰正反饋機制促進海冰的消融。在沿岸地區,增多的海浪會加速海岸帶侵蝕,促進沿岸凍土的崩解。極端海浪事件還會威脅航運安全。未來研究需基于更多的現場觀測,加深對海冰范圍和厚度變化影響下海浪的生成、發展、傳播、衰減機制的認識,進一步提高冰區海浪模擬和預估水平。

發文機構：中國科學院西北生態環境資源研究院冰凍圈科學國家重點實驗室 中國科學院大學資源與環境學院 北京師范大學地表過程與資源生態國家重點實驗室

關鍵詞：北冰洋海浪海冰冰-波相互作用海岸帶侵蝕Arctic Oceanwavesea icewave-ice interactioncoastal erosion

分類號： P73[天文地球—海洋科學]