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北极海冰近期变化的研究文献综述
文献综述报告
( 09 届本科)
学 院:海洋科学学院
专 业:海洋技术
班 级:海技一班
姓 名:
学 号:
指导教师:
2013年 3 月
论文题目:北极海冰近期变化研究
前言:
北极是全球气候和环境变化的驱动器之一。作为全球气候的冷源,北极的大气、海洋、海冰的运动直接或间接影响着全球尺度的大气环流、海洋环流和气候变异,实现了与全球气候系统的相互作用。研究表明:在全球变暖的背景下,近30年来北极的气候系统发生了比其它地区更为显著的变化,是气候变暖的放大器和指示器。海冰作为北极的重要组成部分,它的变异是北极气候变化的重要体现之一,同时也会通过各种反馈机制与气候系统中的其它因子相互作用。
关键词: 北极海冰 变化特征 气候效应
正文:
1、北极海冰概况
在北冰洋地区,海冰占据了极其重???的地位。冬季海冰几乎覆盖了整个北冰洋,夏季最小面积时,北冰洋也有一半以上在多年冰的覆盖之下。多年冰的厚度一般为3~4m。流冰主要绕洋盆边缘运动,其冰界线的平均位置约在北纬58度。
1.1、海冰特性
众所周知,海冰所特有的物理性质改变了当地的海气系统:
第一,高反照率。海冰的反照率在0.8左右。如此高的反照率,使太阳的短波辐射无法进入到海洋中,使海水温度无法升高。
第二,锅盖效应。海冰是存在于北极海洋与大气之间的一个天然屏障,
它隔绝了海洋与大气物质和能量的交换,即使大气出现剧烈变化,冰下的混和层也不会发生太大响应。
第三,海冰有巨大的热容。海冰的融化会吸收大量的热能,稀释海水的盐度,提高海水的融点。海水的冻结、海冰的融化和海冰的运动直接影响到全球水圈循环。每年约有3000 km3的海冰在北冰洋冻结和消融(Aagaard and Carmack,1989;Vinje等,1998),观测分析和数值模拟结果都表明,北冰洋海冰输出的多少直接影响到北大西洋北部深层对流(Aagaard and Carmack,1989),进而影响全球海洋温盐环流。
2、近期北极海冰变化
2.1、北极海冰覆盖面积最小值
从1979年到2005年的卫星资料显示:九月份的海冰面积在以每十年8.4±1.5%的速度锐减(99%的置信度)(Meier W.N.et al 2007)。在过去的一个世纪,北极海冰的覆盖面积在夏季急剧地减小(Parkinson等,1999;Liu等,2004),而在冬季却没有多大的变化。但是在最近几年,冬季的海冰边缘却明显地向北极点退缩(JenniferA.Francis,2007)。近十年来的北冰洋海冰观测结果显示:冬季的海冰面积没有多大变化,但是夏季海冰面积却在急剧萎缩,夏天海冰的覆盖面积以每十年10%的速度递减(Stroeve et al.,2005;Comiso,2006a;Parkinson,2008),2005年夏天海冰萎缩到5.57msk(million square kilometers),是当时出现的最低值,而后仅隔2年,即2007年,海冰面积又出现了一个新的极值,为4.28msk,北极点附近也出现开阔水域,2008年9月14,北极海冰面积达到08
时间年份北极海冰覆盖面积最小值20055.57msk20074.28msk20084.67msk年的最低点,虽然比2007年略有增加,但也是除了2007年之外的最小值,约为4.67msk。这吸引了众多学者对其进行研究。从风场异常(Jinlun Zhang,2008),大气环流,海表面温度(Hassol,2004)等方面进行了阐述。
2.2、海冰厚度减小
海冰面积快速变化的同时,海冰厚度也在减小,与1958~1976年比较,九十年代中期(1993~1997年),北冰洋海冰的平均厚度变薄了约1.3米(Rothrock等,1999)。
2.3、北冰洋海冰彻底消失
此外,2008年北冰洋海冰融化还开辟出了一条“西北通道”,是由此处的多年冰(multiyear ice)大量融化形成的。这条通道的贯通,不仅是气候变暖的一个重要标志,而且它对航海,经济贸易都有着积极的推动意义。此处大量的多年冰融化,使夏季的海水接收了比往年多很多的热量,从而在秋季结冰期形成的海冰将会比往年的薄,进而来年的融冰期,海冰融化会更快,周而复始形成一个正反馈机制。科学家们已经达成一个共识,在未来某一年的夏季,北冰洋将没有海冰存在,分歧只在于这个时间到来的早晚。(Julienne Stroeve,Walt Meier,2007)。
Josefino C.Comiso等指出,2007年海冰面积出现最小值,是由气温的异常升高和本地风场的异常引
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