收藏本站
《国家海洋局第一海洋研究所》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

东西伯利亚海海冰面积时空变化特征及相关因素分析

李涛  
【摘要】: 海冰通过热力学和动力学过程,对区域海洋表面的物理性质乃至全球的气候状态和可变性起至关重要的作用,在空间上和时间上形成一系列反馈作用机制。北冰洋海冰作为全球气候系统的一个重要组成部分,近年来在海冰范围和厚度方面发生的显著变化,引起人们的广泛关注。东西伯利亚海是北冰洋的边缘海之一,海冰的变化与北半球大气环流系统及东亚冬季风有密切的关系,对我国的气候和环境产生重要影响。 本文利用美国国家冰雪数据中心卫星遥感分析数据、英国哈德莱气象数据中心长期月平均海冰密集度数据和NCEP-NCAR提供的海表面风场、温度场和气压场资料,深入细致的分析了东西伯利亚海海冰面积季节变化规律、长期变化规律及空间分布特征,初步探讨了影响海冰面积变化的相关因素及驱动机制。 首先,东西伯利亚海海冰面积的变化存在明显的季节变化特征,依据不同阶段海冰的形态特征、动力和热力学的驱动机制将海冰全年的变化过程分为密集冰封期、陆坡开裂期、西部融化期、全面融冰期和秋季结冰期。其中,东西伯利亚海的陆坡区海冰先破裂是其典型特征,本文认为发生在该海区的辐散风场是主要驱动因素。因迪吉尔卡河、科雷马河、亚纳河和勒拿河四条河流在海冰融化过程中发挥主要作用。 其次,通过分析1997-2005年海冰面积覆盖率的变化特征可以发现,东西伯利亚海海冰冰情在1997-2001年小幅度加重,2002-2005年大幅度减轻。为了定量描述海冰冰情的变化,文中采用海冰面积指数作为主要指标,正值代表冰情较重年份,负值代表冰情较轻年份,绝对值的大小表示轻重程度。融冰期持续时间反映了当年海冰融化和冻结过程的速度,从侧面反映了海冰冰情的轻重,与海冰面积指数相关性很强。海表面空气负积温值反映了用于海冰冻结的温度累积值,与海冰面积指数相关性达到70%以上,是海冰面积变化的重要影响因素。进入21世纪以来,东西伯利亚海海表面盛行南风,融冰阶段有利于海冰的北向运移,形成大面积开阔水域,海水吸收的太阳辐射增加,积累了热量,加速海冰融化;冻结阶段不利于海冰全面覆盖该海域,强烈影响近年来海冰冰情的变化。 第三,东西伯利亚海海冰密集度在最近50年整体呈现下降趋势,下降速率为每十年2.0%,夏半年减少更快,达到每十年3.3%。最近10年,下降速度显著加快。北冰洋和楚科奇海海冰密集度变化都存在相同趋势。东西伯利亚海海冰密集度显著变化周期是2.5年,次显著周期是11.5年,显著周期与该海域气温和气压变化周期一致。冰密集度在1969年和1990年发生两次均值突变,AO指数、局地气温场和气压场突变时间都是1989年,可见大气过程对海冰变化的直接影响。 最后,我们分析了东西伯利亚海海冰密集度空间分布特征,发现变化最显著的地区是西伯利亚沿岸和新西伯利亚群岛北岸,北部陆坡区变化很小,在整个北冰洋范围内,变化最显著的地区是格陵兰海和巴伦支海,东西伯利亚海海冰密集度变化程度次之。局地气温场的空间分布特征为新西伯利亚群岛北侧和弗朗格尔岛周围变化最为剧烈,影响了该地区海冰密集度的变化。北极涛动控制局地气压场的变化,影响北冰洋整体海冰面积的变化,进而驱动东西伯利亚海海冰密集度的改变。
【学位授予单位】:国家海洋局第一海洋研究所
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P731.15

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 赵进平,高郭平,矫玉田;1999年楚科奇海台及其周边海域中层与深层水增暖[J];中国科学D辑;2004年02期
2 史久新,赵进平,矫玉田;融冰季节北极破碎冰区热通量的初步研究[J];海洋科学进展;2002年03期
3 管成功,孙照渤;秋季区域海冰面积异常与冬季大气环流及东亚区域气候的关系[J];南京气象学院学报;2002年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王静爱,苏筠,刘目兴;渤海海冰作为淡水资源的开发利用与区域可持续发展[J];北京师范大学学报(社会科学版);2003年03期
2 顾松刚,史培军;基于混合象元分解的辽东湾海冰资源量估算[J];北京师范大学学报(自然科学版);2004年03期
3 廖顺宝,李泽辉;积温数据栅格化方法的实验[J];地理研究;2004年05期
4 武炳义;冬季北极海冰运动主模态的构成及其与海平面气压变化的关系[J];大气科学;2005年05期
5 龚道溢,朱锦红,王绍武;西伯利亚高压对亚洲大陆的气候影响分析[J];高原气象;2002年01期
6 徐学仁,陈伟斌,刘现明,张国光,林忠胜,关道明;长兴岛沿岸海域海冰融化水水质状况[J];海洋环境科学;2003年02期
7 郭纪捷,郑国芝;实验室模拟海水结冰装置与试验[J];海洋技术;2003年04期
8 徐学仁,陈伟斌,刘现明,付云娜,孙育红,林忠胜,关道明;海冰淡化方法研究:浸泡离心脱盐法[J];海洋科学;2003年10期
9 赵进平,高郭平,矫玉田;1999年楚科奇海台及其周边海域中层与深层水增暖[J];中国科学D辑;2004年02期
10 陈立奇,赵进平,卞林根,陈波,陈敏,高爱国,高众勇;影响北极地区迅速变化的一些关键过程研究[J];极地研究;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 高众勇;许苏清;陈立奇;;北冰洋pCO_2的时空变异及其控制[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 季顺迎;渤海海冰数值模拟及其工程应用[D];大连理工大学;2001年
2 张运良;冰载荷的识别及冰激振动的实验与数值模拟[D];大连理工大学;2002年
3 陈志华;北冰洋西部沉积物地球化学特征及环境指示意义[D];中国海洋大学;2004年
4 秦建敏;基于空气、冰与水的电导率检测冰厚的理论与应用研究[D];西安理工大学;2005年
5 陶贞;草原土壤有机碳动力学同位素示踪研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
6 屈衍;基于现场实验的海洋结构随机冰荷载分析[D];大连理工大学;2006年
7 孙娜;北冰洋、白令海、南海南部海域氟氯烃分布特征及其水团示踪研究[D];厦门大学;2006年
8 王刚;中小尺度海冰动力学的粘弹—塑性本构模型及SPH数值模拟[D];大连理工大学;2007年
9 刘圆;抗冰海洋平台动力分析与结构选型研究[D];大连理工大学;2007年
10 卢鹏;基于图像分析的海冰几何参数和拖曳系数参数化研究[D];大连理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周森;不同冰速下半圆型构件冰作用力试验与研究[D];大连理工大学;2004年
2 李帅;渤海海冰作为淡水资源的储量估算及采冰船设计开发研究[D];大连理工大学;2005年
3 孙文昊;寒区特长公路隧道抗防冻对策研究[D];西南交通大学;2005年
4 郗玉珠;冰层厚度自动检测方法及系统研究[D];太原理工大学;2005年
5 李明;冰激柔性直立结构振动的试验研究[D];天津大学;2004年
6 李晓涛;辽东湾低密度冰区溢油的风险评价与风险控制研究[D];大连海事大学;2006年
7 张丽敏;冰对码头水工结构作用力的物理模拟试验研究[D];大连理工大学;2006年
8 白国权;高海拔严寒地区隧道温度场分布规律及衬砌冻胀力数值模拟研究[D];西南交通大学;2006年
9 李新宇;冰层厚度传感器检测新系统的性能研究、设计及应用[D];太原理工大学;2006年
10 马佳;海冰淡化方法研究[D];天津大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 曲绍厚,胡非,李亚秋,苏林;北冰洋及其邻近海域极昼期间大气边界层结构特征试验研究[J];地球物理学报;2002年01期
2 方之芳;一月北极海冰对六月亚洲-西太平洋环流的影响[J];大气科学;1990年01期
3 武炳义,黄荣辉,高登义;冬季北极喀拉海、巴伦支海海冰面积变化对东亚冬季风的影响[J];大气科学;1999年03期
4 史久新,赵进平,矫玉田;融冰季节北极破碎冰区热通量的初步研究[J];海洋科学进展;2002年03期
5 赵进平,史久新,矫玉田;夏季北冰洋海冰边缘区海水温盐结构及其形成机理[J];海洋与湖沼;2003年04期
6 陈敏,黄奕普,邱雨生,金明明;加拿大海盆上、下跃层水形成机制的同位素示踪[J];中国科学D辑;2003年02期
7 卞林根,高志球,陆龙骅,张雅宾,C.Roger,X.D.Zhang;北冰洋夏季开阔洋面和浮冰近地层热量平衡参数的观测估算[J];中国科学D辑;2003年02期
8 赵进平,任敬萍;从航空数字影像提取北极海冰形态参数的方法研究[J];遥感学报;2000年04期
9 朱大勇,赵进平,史久新;2003年与1999年楚科奇海海冰的差异及其发生原因[J];极地研究;2005年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑全安,张东,潘家祎;海冰厚度的微波辐射遥感模式研究[J];海洋学报(中文版);1992年05期
2 郭凤莲,赵仁宇,王维滨;无源微波遥感技术在海冰测厚中的应用研究[J];遥感学报;2000年02期
3 A.Kovacs;用直升飞机电磁测深测量海冰厚度时的轨迹/高度比:理论估值与野外估值的对比[J];勘探地球物理进展;1995年06期
4 张方俭,周玲;我国海冰的可能最大厚度[J];自然灾害学报;1995年03期
5 郑新江;赵长海;;卫星遥感技术在海冰减灾中的应用[J];遥感信息;1991年03期
6 康建成,唐述林,刘雷保;南极海冰与气候[J];地球科学进展;2005年07期
7 孙波,温家洪,康建成,罗宇忠,李院生,何茂兵;北冰洋海冰厚度穿透雷达探测与下表面形态特征分析[J];中国科学D辑;2002年11期
8 顾卫,顾松刚,史培军,刘杨,崔维佳;海冰厚度的时间变化特征与海冰再生周期研究[J];资源科学;2003年03期
9 王桂忠;何剑锋;蔡明红;李少菁;戴聪杰;;北冰洋海冰和海水变异对海洋生态系统的潜在影响[J];极地研究;2005年03期
10 郭井学;孙波;田钢;王帮兵;张向培;;南极普里兹湾海冰厚度的电磁感应探测方法研究[J];地球物理学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 郭井学;李鑫;席颖;李丙瑞;;雷达技术在极地海冰厚度探测中的应用研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
2 周旋;;海上风机基础的冰荷载计算[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年
3 高聪晖;黄菲;;东亚冬季气温的年际变化特征及其与海温和海冰异常的关系[A];第28届中国气象学会年会——S6冰冻圈与极地气象学[C];2011年
4 李学杰;姚永坚;杨楚鹏;韩冰;;东北极陆架区沉积盆地分布与油气资源潜力[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
5 李志华;白春江;张永宁;王辉;;北极航线概况[A];气象海洋环境与船舶航行安全论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 张建松;北冰洋海冰厚度消减了2.13米[N];中国海洋报;2003年
2 本报记者 陈瑜;刘少创:重塑大河里程碑[N];科技日报;2009年
3 本报记者 李山;站得高才看得清[N];科技日报;2010年
4 青泽;全球气候观测系统亟待建立[N];中国环境报;2004年
5 向杰;“雪龙”船圆满完成使命满载而归[N];科技日报;2003年
6 何晨 译;北极冰盖面积接近2007年的最小记录[N];中国气象报;2011年
7 山船;现代重工研发世界最大破冰商船[N];中国船舶报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张晰;极化SAR渤海海冰厚度探测研究[D];中国海洋大学;2011年
2 郭井学;基于电磁感应理论的极地海冰厚度探测研究[D];吉林大学;2007年
3 卢鹏;基于图像分析的海冰几何参数和拖曳系数参数化研究[D];大连理工大学;2007年
4 纪永刚;基于微波图像的辽东湾海冰典型要素信息提取[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
5 赵宝刚;渤海辽东湾冰区工程点雷达海冰监测和预报技术研究[D];大连海事大学;2008年
6 王学忠;北极海冰气候变率的模拟研究[D];南京气象学院;2004年
7 雷瑞波;冰层热力学生消过程现场观测和关键参数研究[D];大连理工大学;2009年
8 李丕学;北极径流变化的关键气候因子及其对北冰洋海冰变化影响的研究[D];中国海洋大学;2009年
9 李涛;北极快速变化条件下海冰吸收太阳辐射能的光学研究[D];中国海洋大学;2011年
10 王刚;中小尺度海冰动力学的粘弹—塑性本构模型及SPH数值模拟[D];大连理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李涛;东西伯利亚海海冰面积时空变化特征及相关因素分析[D];国家海洋局第一海洋研究所;2007年
2 张韩晗;南极海冰厚度数值模拟研究[D];渤海大学;2013年
3 邬晓冬;南极罗斯海海冰厚度和面积变化研究[D];中国海洋大学;2012年
4 郑淑娴;北冰洋典型海冰生境冰藻生态学特征的研究[D];厦门大学;2006年
5 宫勋;利用NAOSIM模式模拟末次盛冰期北冰洋水文及海冰变化特征[D];中国海洋大学;2009年
6 潘淑杰;EOS/MODIS卫星资料在渤海海冰监测中的应用研究[D];兰州大学;2008年
7 王宁;基于MODIS数据的渤海海冰重要参数提取技术与探测系统[D];中国海洋大学;2009年
8 于波;辽东湾海冰多极化SAR影像解译分析与分类算法研究[D];中国海洋大学;2009年
9 陈志华;北冰洋次表层暖水形成机制的数值研究[D];中国海洋大学;2009年
10 王杰;电磁数据的采集与处理软件设计研究[D];浙江大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026