大气-海冰-海洋的相互作用是气候变化研究中非常重要的一个方面,本文将北极海洋和海冰作为一个耦合的系统,利用北冰洋和北大西洋冰-海耦合模式对北极海域1970年以来海冰、海洋环流的长期变化进行了数值模拟,并据此分析了北极海冰变化及其与气候变化的关系。该冰-海洋耦合模式是应用多类冰厚度分布函数和粘-塑性流变学的海冰动力-热力学模式和普林斯顿海洋模式(POM)耦合而建立的。模式曾用40年平均的逐日大气气候资料作为耦合模式强迫条件,进行北极海域海冰和海洋环流的气候态模拟,再现了北冰洋和北大西洋海冰的季节变化以及海洋环流的主要特征。本文工作是在海冰和海洋气候态模拟的基础上,利用1970-2004年的每天4次的NCEP再分析资料作为海表面的大气强迫,对1970-2004期间北冰洋和北大西洋海冰和海洋环流长期变化进行模拟,模拟结果表明:1970年以来,北冰洋海冰覆盖面积的总趋势为不断缩减,平均缩减率约为4%,与实际海冰面积(1978-2004)平均缩减率约3.5%相近;90年代以后,海冰覆盖面积的缩减速度加快,缩减率约为4.5%,与实际海冰面积缩减率约4%相当。海冰面积缩减的同时,各海区年代际平均冰厚也存在显著变化,与70年代相比,90年代平均冰厚减小约1.0米。北冰洋和北大西洋海冰的漂移速度和方向的特征主要有:在加拿大海盆区常年存在着明显的反气旋式的海冰环流型,并且有明显的穿极漂流,漂移的速度一般在2-5cm/s。模拟结果中加拿大海盆存在着明显的低盐区。以上模拟结果基本上再现了北冰洋海区海冰和海洋气候变化的基本特征。通过对该数值模拟结果的分析,在北冰洋和北大西洋海域海冰和海洋环流气候变化方面还有以下新的发现和见解:在90年代以后,海冰的变化要比70、80年代的变化剧烈,夏季冰面积缩减率增大,在格陵兰-冰岛-挪威海区最大,可达到8%;随着海冰面积的缩减,北冰洋海区净淡水的总量减少,在东北冰洋尤