加拿大北极群岛区域西北航道海冰冰情长期时空变化特征研究

加拿大北极群岛西北航道区域海冰冰情对西北航道的开通及航行安全有着显著的影响。本研究将西北航道分为南部、北部以及交汇区3个区域,利用美国国家冰雪中心Bootstrap海冰密集度数据和CryoSat-2、CS2SMOS观测以及高分辨率北极海洋-海冰耦合模型(AO-FVCOM)的海冰厚度数据对1978年11月—2017年12月加拿大北极群岛区域西北航道海冰冰情长期时空特征进行研究,并对南线和北线冰情进行评估。研究结果显示西北航道冬春季被高密集度的海冰覆盖,夏秋季密集度较小,呈现北高南低的分布特征;北部、南部、以及交汇区域覆盖范围呈现减少趋势,分别为–0.01×10^5km^(2)·(10a)^(–1)[–0.77%·(10a)^(–1)]、–0.09×10^(5)km^(2)·(10a)^(–1)[–3.50%·(10a)^(–1)]以及–0.12×10^(4)km^(2)·(10a)^(–1)[–2.81%·(10a)^(–1)];海冰厚度在北部和南部区域呈现减小趋势,分别为–0.25 m·(10a)^(–1)和–0.13 m·(10a)^(–1)。西北航道南线冰情优于北线,海冰密集度、覆盖范围、厚度均小于北线。对影响海冰密集度和厚度的大气和海洋热力学因素进行分析发现,研究区域的表面大气温度、海洋表层温度呈现上升趋势,并和海冰密集度呈现显著负相关,和北部、南部区域海冰厚度呈现显著负相关,与交汇区域海冰厚度相关不显著。

加拿大北极群岛区域海冰变化情况及其影响因素研究进展

加拿大北极群岛作为北冰洋淡水输出的重要通道,其海冰变化以及通过该区域的北冰洋淡水变化会对北大西洋及其下游的水文状况、自然环境和生态系统产生深远影响。此外,加拿大北极群岛海冰的变化情况会对西北航道的通行产生显著作用。然而由于观测数据在时空上的限制,现今的研究对加拿大北极群岛海冰具体变化过程以及影响其变化的机制了解得还不够深入。本文梳理了目前国内外有关加拿大北极群岛海冰密集度、海冰面积、海冰厚度、海冰面积通量等主要海冰要素变化的相关研究进展,分析了海冰变化对西北航道通航的作用,总结了影响加拿大北极群岛海冰变化的主要因素,包括大气环流热力因素、动力因素以及海洋变化影响因素,并在前人研究的基础上对亟待解决的一些研究内容予以展望。