北極高密集度冰區海冰的多時間尺度變化特征及其極端低值事件分析

作者：黃菲,孫治宏,王宏

摘要：利用美國冰雪中心(NSIDC)高分辨率海冰密集度等多種數據,定義了北極高密集度冰區(High concentration ice region:HCIR)海冰變化指數,在此基礎上研究了1989—2017年HCIR海冰多尺度變化特征及其極端低值事件的可能形成原因。結果表明:北極HCIR海冰密集度具有顯著的單峰型季節變化特征,4月密集度最高,9月密集度最低,年較差達17.70%,兼有夏季融冰期短、冬季結冰期長且持續穩定的特點。HCIR海冰存在顯著的年際年代際變化,在2007年發生了年代際轉折以后,海冰變化指數的年際變化幅度和頻次明顯加強,且在2016、2012、2007、2011、2008和2010年依次出現海冰密集度極端降低事件;2016年9月初HCIR海冰密集度達到歷史最低值,接近50%。對HCIR海冰密集度極端低值事件的統計研究表明,29年間共出現874天(次)極端低值事件,約占總頻次的8%;空間上海冰密集度的降低主要出現在沿HCIR邊界線一帶,存在巴倫支海-喀拉海北緣的斯瓦爾巴群島-北地群島和東西伯利亞-波弗特海兩個中心區域,該空間分布與氣旋式大氣環流引起的北冰洋Ekman漂流的輻散分布相一致。這表明HCIR海冰密集度的極端降低與極渦的動力作用有關,同時風場對海冰的動力輻散作用還會引起HCIR開闊水域的擴大,進一步加強海冰反照率的正反饋機制,使得熱力和動力作用耦合起來共同影響HCIR海冰的加速融化。

發文機構：中國海洋大學物理海洋教育部重點實驗室 青島海洋科學與技術試點國家實驗室 寧波大學寧波市非線性海洋和大氣災害系統協同創新中心

關鍵詞：北極高密集度冰區海冰密集度多尺度特征極端低值事件high concentration ice regionsea ice concentrationmulti-scale variabilityextremely low event

分類號： P731.15[天文地球—海洋科學]