北極太平洋扇區(qū)海冰20世紀80年代末的突變及成因.pdf

1、北極海冰的減退具有顯著的季節(jié)和區(qū)域性差異。夏季在太平洋扇區(qū)一側(cè)海冰明顯減少更劇烈。本文利用英國Hadley中心和美國冰雪中心SSM/I衛(wèi)星遙感兩套海冰密集度資料分析發(fā)現(xiàn)，太平洋扇區(qū)海冰在20世紀80年代末期經(jīng)歷了一次非常明顯的突變現(xiàn)象，在突變發(fā)生后的幾年，夏季8-10月海冰密集度在整個太平洋扇區(qū)都有所降低、海冰總面積減小。
　　通過分析與海冰突變相關(guān)的大氣海洋環(huán)流主要模態(tài)及基本要素的變化，本文對海冰80年代末的突變進行了機制探討。

2、1988/89年冬季，北極濤動（AO）由負位相轉(zhuǎn)為正位相，北半球環(huán)狀模（NAM）則在同期轉(zhuǎn)為很強的負位相。在平流層，300hPa極渦面積收縮、強度加強、中心向大西洋一側(cè)偏移，在近地面，太平洋扇區(qū)SLP降低并持續(xù)到隨后的春季，白令海峽南北兩側(cè)比常年減小的氣壓差導(dǎo)致異常的偏南風(fēng)，海峽以北為異常的偏西南風(fēng)，風(fēng)場異常使北冰洋太平洋扇區(qū)出現(xiàn)異常的類氣旋式自西向東的冰漂流，更多海冰離開東西伯利亞海向東漂移，從而減少了太平洋扇區(qū)春季的海冰密集度，并通

3、過冰-氣反饋作用提高了春季扇區(qū)的表面氣溫。6-8月，春季海冰減少導(dǎo)致的東西伯利亞海海氣界面凈熱通量的顯著增加，也是太平洋扇區(qū)夏季海冰發(fā)生突然減少的重要原因。1988/89年冬季PDO位相由正轉(zhuǎn)負，這一突變信號通過上層海水加熱大氣，被加熱的大氣借助異常偏南風(fēng)進入太平洋扇區(qū)。同時，PDO冷位相造成春夏季扇區(qū)海表面溫度的升高，直接導(dǎo)致了夏季扇區(qū)海冰的突變。春季表面氣溫的升高減少了扇區(qū)的海冰密集度，春季表面氣壓和氣溫對于海冰的影響具有很強的季節(jié)

4、持續(xù)性，并與海冰變化自身的持續(xù)性共同作用，最終造成了夏季海冰的突變。
　　采用純冰模式CICE進行的數(shù)值模擬試驗，較好地模擬出了這次氣候突變前后太平洋扇區(qū)海冰的響應(yīng)過程。與突變前的1979-1988年相比，在突變后的1989-1993年，太平洋扇區(qū)的海冰密集度、冰厚及海冰面積在6-11月都有所減小，9月減小最顯著，海冰減退的關(guān)鍵區(qū)域位于東西伯利亞海和楚科奇海，海冰的總面積在4-11月每月的平均值均低于突變前同期的數(shù)值。模式結(jié)果表明