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1、第11卷第4期极地研究Vol.11,No.41999年12月CHINESEJOURNALOFPOLARRESEARCHDecember1999研究综述北冰洋海冰ö气候系统及其X对全球气候的影响康建成 颜其德 孙波 温家洪 汪大立(中国极地研究所,上海200129)孙俊英(中国科学院兰州冰川冻土研究所,兰州730000)孟广林(国家海洋局海洋环境监测中心,大连116023)KumikoGoto2Azuma(NationalInstituteofPolarResearch,Tokyo,Japan)提要 结合前人对北冰洋海冰、气候系统的研究成果和1
2、999年8月在北冰洋对海冰的现场观测,本文综述了海冰分布、厚度的变化,海冰表面特征、积雪变化及北冰洋天气、气候特征和分区。讨论了北极海冰与南极海冰的差异。文章认为,北冰洋与周围地区气候变化趋势的不一致,主要是由于夏季在北冰洋海冰与开阔水域的相间分布、海冰漂移、融化吸热,均衡了周围大气、海洋温度的变化。关键词 北极 北冰洋 海冰 气候变化1 前言 北极是大气2海洋物质、能量交换的重要地区之一,在全球大气气候系统的形成和变化中起着重要作用。北极的中心地区是北冰洋,海冰是北冰洋表面的主要特征,大气与海洋间能量、物质的交换过程主要发生在海2冰2气界
3、面上。因此,有关北冰洋海冰ö气候系统及对全球气候的影响,在北冰洋和北极的研究中占有突出的地位。研究海2冰2气能量、物质交换,对理解北冰洋在全球气候和环境变化中的作用,对提高我国天气、气候和自然灾X中国首次北极科学考察资助项目,国家科委95攻关课题(编号982927201205),中国科学院95重大项目A(编号KZ9512A12205)及国家海洋局青年海洋科学基金(编号97605)资助项目302极地研究 第11卷害预报水平有重要的意义。国内过去对海冰研究比较多的区域是渤海湾(丁德文等,1993)和南极地区(贾朋群等
4、,1992;董兆乾等,1993;王自磐等,1993,1997;解思梅等,1993,1994;Bianetal.,1998;Heetal.,1998;Xieetal.,1998)。有关的研究主要集中在海冰物理和工程力学性质、海冰工程灾害的预报与防治,海冰过程与极地温盐流形成的关系,极地海冰分布区变化与气候变化的关系,以及海冰区生态环境等方面。有关对北极地区海冰研究的成果(Gaoetal.,1998;Guoetal.,1998)比较少,且多散见于与南极海冰的对比研究中(如,董兆乾等,1993;解思梅等,1994)。国际上,对北极地区海冰研究的历史
5、远比南极的长,认识程度较深,由于在我国政府首次组织北极考察之前,已组织了15次对南极地区的综合考察,因此在国内对南极的了解多于对北极的了解,致使一般人对南北极海冰的认识程度与国际上形成反差。作为参加首次中国北极考察的科考队员,为了尽可能多地了解国际动态,笔者利用截止1997年9月的有关南北极地区地理信息系统的光盘(NISC,AARCD2ROM),检索到与北极地区、环境、海冰三个主题词有关的文献共246篇。又通过查阅学术期刊、与有关研究者交流,查阅到文献40余篇。结合本次考察现场观测,本文就北冰洋海冰ö气候系统及对全球气候的影响这一问题作一综述
6、。2 北冰洋概况 北冰洋是世界四大洋中最小的一个。北冰洋的范围,目前至少有两种划法,一种划法包括了格陵兰海和挪威海,面积为1310万平方公里,按这种划法,北冰洋的面积略小于南极大陆的面积,约为太平洋面积的1ö14(据世界地图集,中国地图出版社1987年版);另一种划法,不包括格陵兰海和挪威海,则北冰洋的面积是950万平方公里(Barryetal.,1993),略小于中国的面积,大约是地中海面积的4倍。按第二种划分,在北冰洋大约1ö3的地区是深度小于200米的浅海陆架区,包括楚科奇海(theChukchiSea),东西伯利亚海(EastSib
7、erianSea),拉普捷夫海(LaptevSea),喀拉海(KaraSea)和巴伦支海(BarentsSea)。主要的深海区在加拿大海盆和小欧亚海盆,水深超过4000米,两个海盆之间由罗蒙诺索夫洋脊(LomonosovRidge)分隔。北冰洋与大西洋之间的唯一深水道位于格陵兰和斯瓦巴德之间。与太平洋相连的白令海峡深度仅为40～50m,宽度约85km。3 北冰洋天气、气候 根据北冰洋云量、降水频率分布、和温度,北冰洋气候可以分为,大西洋区、北极中心区,以及冷季(11月到次年4月)和暖季(6月到9月)。在北极中心区,降水高频期和多云期在暖季;
8、7月份液态降水达50%。在大西洋区,降水高频期和中ö高量降水高频期都在冷季,全年云量比较恒定,达80%,各个月份都有液态降水,6～9月达80%以上(Clarketa
