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自然资源部第三海洋研究所海洋动力学研究室在白令海海冰变化及其机制方面取得新进展

编译者:liguiju发布时间:Jun 11, 2024点击量:3126 来源栏目:科研动态

海冰作为气候系统中的关键要素,对全球气候的调节功能发挥着至关重要的作用。北极地区气候的加速变暖现象导致北极海冰呈现加速减少的趋势,这一变化已成为全球气候变化研究的前沿课题。在过去十年中,白令海的海冰覆盖面积持续低于历史平均水平,引发了区域水文环境、大气环流、生态系统结构以及生物多样性的显著转变。深入探究白令海海冰的动态变化及其背后的物理机制,对于全面理解该区域的气候环境、生物种群的迁移模式以及极端气候事件的发生机制具有深远的科学意义。然而,受限于传统研究方法的局限,目前对于白令海海冰的全面综合分析尚显不足,尤其是在海洋热量输送对海冰变化影响方面的研究亟待深化。我所海洋动力学研究室创新性采用经验正交分析方法量化风场和海洋热量输送对海冰的强迫,对风场在海冰变化过程中的作用进行了深入探讨。相关研究论文已在线发表在《Journal of Geophysical Research-Oceans》上。

本项研究选取了1979至2021年间白令海三月份海冰覆盖面积的年际变化数据作为研究对象,这一时期接近白令海海冰覆盖面积的最大值。通过综合分析风场和海洋热量输送对海冰变化的相对贡献,本研究提出风场对局部海冰变化的直接影响在观测期内相对有限。具体而言,在不到观测期一半的时间内,风场对海冰面积具有直接控制作用,而在其余时间内,海洋热量输送则占据主导地位。进一步的研究发现,近十年来白令海海冰覆盖面积持续低于平均水平的现象,可以归因于白令海北部陆架海域风场散度的持续加强以及东向热量输送的减弱。这一发现不仅为理解海冰变化的区域性驱动因素提供了新的视角,也为预测未来海冰覆盖趋势提供了重要的科学依据。

本项研究得到了自然资源部第三海洋研究所的基本科研业务费、国家自然科学基金以及”全球变化与海气相互作用”专项II期等科研项目的资助。论文题为 "Is Only the Wind Field Controlling the Maximum Sea Ice Area in the Bering Sea?",由王维波副研究员担任第一作者,其他合作作者包括靖春生研究员和郭小钢研究员。论文链接: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2023JC020790

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