北冰洋盐跃层研究进展

《北冰洋盐跃层研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第18卷第3期地球科学进展Vol.18No.32003年6月ADVANCEINEARTHSCIENCESJun.，2003文章编号：1001-8166（2003）03-0351-07곘北冰洋盐跃层研究进展史久新，赵进平（国家海洋局第一海洋研究所海洋环境科学和数值模拟重点实验室，山东青岛266061）摘要：长年存在的盐跃层是北冰洋上层海洋独有的结构之一，对维持北冰洋表层的低温特征和海冰存在起着非常重要的作用。在过去的十几年中，北冰洋气候系统发生了前所未有的异常变化，北冰洋盐跃层也经历了从消退到近乎恢复的戏剧性变化。因此，北冰洋及其盐跃层的研究得到了广泛的重视

2、。介绍了有关北冰洋盐跃层研究的进展情况，并对研究中存在的问题以及未来的发展进行了分析和阐述。有关北冰洋盐跃层的形成问题，先后有平流机制、对流机制等多种观点。认为由于现在欧亚海盆表层盐度普遍增高，其盐跃层的形成当以对流机制为主；而平流机制则更加适用于加拿大海盆的盐跃层。20世纪90年代，在北冰洋观测到一系列异常变化，包括盐跃层退缩、大西洋层增暖和北极海冰减少。实际上，这些变化是紧密联系在一起的，而后期盐跃层局部性的恢复似乎表明目前观测到的北冰洋气候系统的变化有可能是一种周期性的振荡。关键词：北冰洋；盐跃层；年际变化中图分类号：P731．2文献标识码：A北冰洋

3、（图1）是地球上纬度最高的大洋，一年对于低温的海水，其密度主要由盐度决定，因此盐跃中的大多数时间里，太阳辐射很弱甚至没有，寒冷的层同时也是较强的密度跃层。该密度跃层的重要性气候使北冰洋的中心区长年为海冰所覆盖，形成低在于，它将大西洋层所贮存的热量与表层的冰盖和温的表层水。同时，由于径流（主要是西伯利亚的大气隔离开来，如同一个绝热体一样阻断了大西洋河流）、太平洋入流以及海冰融化和冻结过程的作层热量的向上传递，对维持北冰洋表层的低温特征［1，2］用，北冰洋表层水又具有显著的低盐特征。北和海冰的存在有重要意义。同时，盐跃层比其上的冰洋为欧亚大陆和美洲大陆所环绕，

4、只有一个深的低盐层厚2～3倍。这个厚的层化的盐跃层有效地通道———格陵兰岛和斯瓦尔巴（Svalbard）群岛之间使暖的大西洋水不受动力搅拌和冬季对流的直接影的弗拉姆（Fram）海峡与大西洋相通。暖而咸的大响，而较冷的盐跃层则成为大西洋水的主要热［2］西洋表层水穿过这个海峡进入北冰洋，经冷却后下汇。因此，盐跃层是上层北冰洋动力和热力过程沉，形成所谓大西洋层（AtlanticLayer，也称北极中中的一个重要因子，其异常变化将对北冰洋的海冰层水）。在冷而淡的表层与暖而咸的大西洋层之间过程和海—气交换产生重要影响。是一个厚度为100m左右的盐跃层。该盐跃层是长盐

5、跃层的研究需要空间分布连续性较好的温年存在的，有别于夏季融冰时形成的季节性盐跃层。度、盐度资料，以往的分层采样观测不能满足盐跃层长年存在的盐跃层是北冰洋上层海洋特有的结构，研究的需要，因此在20世纪80年代之前有关盐跃这与其它海域的情形差别很大。在海洋中的大部分层研究的工作非常少。后来海洋调查中广泛使用温区域，特别是赤道海域，上层海洋是温度层化的（即盐深剖面仪（CTD），可以获得温度、盐度的连续剖面［2］存在主温跃层），惟有北冰洋的上层是盐度层化的。资料，为开展盐跃层的针对性研究提供了条件。收稿日期：2002-08-23；修回日期：2003-01-28．곘

6、*基金项目：国家自然科学基金项目“北冰洋多年变化及其机理的综合研究”（编号：49879008）资助.作者简介：史久新（1969-），男，山东省淄博市人，副研究员，主要从事海洋环流和海洋遥感研究.E-mail：jxshi＠sina.com352地球科学进展第18卷图1北冰洋地形图Fig.1MapoftheArcticOcean虽然初步的研究已经揭示出盐跃层对于北冰洋的重度则从32.5增加到34.0；150m以下为大西洋层，它要性，但是客观条件的限制仍阻碍了盐跃层研究的以300～500m为中心，是一个厚的暖水层。进一步发展。这是因为与盐跃层形成有关的过程大观测

7、表明，在北冰洋的上层，等温层的厚度大约［2］多发生在冬季，但是冬季北冰洋几乎是完全冰封的，是等盐层厚度的2倍。这样，盐跃层上部的温度除了为数很少的几个冰站以外，几乎没有冰下海洋均在冰点温度附近，所以它又常被称为冷盐跃层的实测资料，导致有关盐跃层的研究难以深入。几（CHL）。需要指出的是，盐跃层上部的均匀低温特年前，美国利用海军的潜艇首次在冬季进行横贯北征在欧亚海盆比较显著，而加拿大海盆中盐跃层的［3］［4］冰洋的海洋考察，发现了盐跃层的异常变化，性质则有所不同，其热力结构比较复杂，由于白令海并继续对其进行了连续几年的观测，盐跃层的研究入流水的影响，在75～

8、100m层附近存在温度极大［2］从而进入了新的阶段。自20世纪90