基于船基图像分析的北极夏季海冰分布的时空变化研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:datoufangyuan
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在全球变暖的大背景下,北极海冰正在快速消融。一方面给全球气候系统和北半球局部天气造成了重大影响,另一方面也给我国合理开发北极资源和利用北极航道发展航运贸易带来了可能性。北极夏季海冰厚度与密集度的分布正是航道开通与极地航行船舶设计所要考虑的重要依据。虽然卫星遥感是目前获取大尺度北极海冰厚度与密集度信息的重要方式,但受一系列因素影响它仍需要现场观测数据的补充和验证。因此在我国2003—2018年第二次到第九次北极考察期间,利用船基观测方法与人工观测方法对北极夏季海冰厚度与密集度进行了现场观测。本文基于船基观测数据对北极太平洋扇区海冰时空分布进行研究,并开展与人工观测数据之间的对比验证。主要结论如下:太平洋扇区夏季冰厚主要分布在10—280cm区间。各航次存在一定差异但海冰厚度均近似呈正态分布。海冰平均厚度随年份线性减少的梯度为1.5cm·a-1。楚科奇海、波弗特海和北冰洋中央海域等各个子区域平均冰厚随年份线性减少的趋势均不显著。2°为间隔的不同纬度区间沿航线海冰厚度也近似呈正态分布。平均冰厚随纬度线性增加的梯度为1.3cm·deg-1。子海域中北冰洋中央海域平均冰厚随纬度增加的趋势最显著。人工观测冰厚与船基观测冰厚差异不大。各航次边缘冰区与密集冰区的海冰密集度分别主要分布在0—10%和90%—100%区间。密集冰区的海冰平均密集度随年份线性减小的梯度为1.49%·a-1,边缘冰区的海冰平均密集度随年份先增加后减小。子海域中北冰洋中央海域的海冰密集度总体较高。海冰平均密集度随纬度线性增加的梯度为4.58%·deg-1。波弗特海的海冰平均密集度随纬度的增加梯度高于北冰洋中央海域。人工观测海冰密集度与船基观测密集度相关性较高,总体上略高于船基观测密集度。
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