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全球变暖背景下近十年来北极海冰变化分析

作　者: 彭海涛
导　师: 柯长青
学　校: 南京大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 海冰变化海冰密集度被动微波遥感 AMSR-E 北极
分类号: P731.15
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在全球变暖背景下,北极海冰,特别是夏季海冰覆盖范围不断缩小。北极海冰的变化与全球和区域气候、生态系统和人类活动密切相关。自从上世纪70’年代来,随着卫星遥感技术的发展,被动微波由于受云雨天气影响较小,并且不受北极极昼极夜现象限制,具有其他频段不可替代的优势,成为长期快速获取北极冰情的主要技术方法。高级微波扫描辐射计(AMSR-E)自2002年运行以来获取了北极地区每天的高分辨89GHz两种极化方式的亮温数据,可以用来计算海冰的密集度参数。本文利用从2002年6月到2011年2月期间北极地区的6.25千米分辨率海冰密集度数据,计算每天的海冰边缘线面积和海冰面积,用这两种面积参数去计算分析北极海冰的变化特征和变化趋势。将北极整体海冰分为长期冰和季节性冰。长期冰主要由多年冰构成,在一年中夏季海冰融化末期仍然保留；季节性冰主要由一年冰构成,在夏季融化末期全部融化。通过对长期冰和季节性冰边缘线范围内的密集度数据进行地图代数运算,分析长期冰和季节性海冰的空间变化趋势。主要研究结果如下：(1)2002年到2010年10年间北极海冰边缘线面积的减小速度为82800平方千米每年。除春季外,其他季节的海冰面积的减小速度都大于海冰边缘线面积的减少速度,说明在这些季节里随着海冰边缘线面积的减少,边缘线范围内的海冰密集度也在减小。(2)根据海冰边缘线面积距平的正负来分,2003、2004年的冰情相对较重,为正距平。2007年为负距平年份,冰情为这些年份中最轻的。2005、2006、2008、2009和2010年为正距平和负距平交替出现的年份,说明这些年份的冰情较为居中。(3)长期冰减少的区域主要在北冰洋周围的波弗特海、楚科奇海、东西伯利亚海、拉普贴夫海、喀拉海以及由这些边缘海向北极方向延伸的北冰洋的广大区域,其次是喀拉海部分与大陆相接海域和伊丽莎白女皇群岛周围的海域。在长期冰减少的同时,长期冰减少的区域变为季节性冰覆盖区域。除了由于长期冰的减少导致季节性冰增加之外,格陵兰岛西海岸的戴维斯海峡、白令海以及鄂霍次克海北部的季节性海冰也出现了增多。格陵兰岛东海岸的格陵兰海、巴伦支海部分海域、波罗的海和鄂霍次克海的南部海域季节性海冰出现了减少的趋势。(4)2003-2010年间北极年平均海冰边缘线面积与年平均气温呈现强的负相关关系,相关系数为-0.81。

全球变暖背景下近十年来北极海冰变化分析

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