田引白学志黄颖祺

研究论文

北冰洋穿极流强度和源头位置变动机制分析

田引白学志黄颖祺

(河海大学海洋学院, 江苏 南京 210098)

随着全球气候变暖, 北极海冰快速减退, 北冰洋穿极流位置和强度正在发生明显的变化。本文利用海表地转流、海冰漂流、海冰密集度和海面风场计算了考虑海冰效应的北冰洋海洋表面应力分布, 探讨了北冰洋穿极流的强度和源头位置变动机制。结果表明, 穿极流冬季比夏季强, 9月最弱, 12月最强。2003—2014年间穿极流的年平均流速呈增强趋势, 穿极流的源头海域逐渐从东西伯利亚海偏向西边的拉普捷夫海; 典型强年比典型弱年有西向的趋势。影响穿极流强度年际变化的主要因素是海冰覆盖, 海冰覆盖率越低, 穿极流越强。2003—2014年间海冰覆盖率降低导致海表面应力增强, 穿极流有变强趋势。影响穿极流强度季节变化的主要因素是海表面风场, 冬季表海面风场较强, 海表应力增强, 穿极流也较强; 夏季海面风场减弱, 海表应力减弱, 穿极流强度也随之减小。海面风场和海冰的变化共同影响了穿极流源头的位置变动, 穿极流源头西移的原因: 一是位于加拿大海盆上方的高压中心逐渐从波弗特海上空向西南方移动到靠近穿极流源头的俄罗斯沿岸, 造成穿极流源头向西移动; 二是北冰洋增温导致海冰加速融化, 海冰覆盖率降低, 加大了海表面应力, 波弗特流涡增强, 范围从加拿大海盆向西伯利亚海盆扩张, 造成穿极流源头向西移动。……