基于走航观测的夏季南极海冰分布特征分析.pdf

第30卷第2期冰川冻土Vol.30No.2
2008年4月JOURNALOFGLACIOLOGYANDGEOCRYOLOGYApr.2008

文章编号:10000240(2008)02021107

基于走航观测的夏季南极海冰分布特征分析

唐述林,李宁
(中铁二十一局集团有限公司,甘肃兰州730000)

摘要:依托中国第19次南极科学考察,基于ASPeCt(南极海冰过程与气候)海冰走航观测方法标
准,以雪龙号!破冰船为平台进行夏季南大洋海冰走航观测.在2003年1月4-17日近6500km的
航程断面上,分别获取了海冰的厚度、密集度、雪厚度、浮冰尺寸等海冰分布特征参数.结果表明,海
冰分布特征参数均呈现了较大的空间变化.由于夏季海冰融化并受制于特定动力过程作用,海冰在威
德尔海附近聚集,密集度达到峰值,沿断面在0%~80%之间变化;在断面的大部分观测到开阔水域.
沿断面海冰厚度介于10~210cm,雪厚度介于2~80cm之间,在埃默里冰架附近冰雪厚度达到了全断
面的最高值.沿断面浮冰尺寸,最小到<10cm到最大超过2000m不等.
关键词:南极;海冰;类型;走航观测;2003年
中图分类号:P343.6+3/P941.61文献标识码:A

地海冰及其在气候变化中的作用也作了相关探讨研
0引言
究[6-8].
海冰是在低于0∀的海水中冻结形成,通常在海冰的厚度分布是在海冰带内说明海气相互
海水盐度为35#,温度为-1.9∀时形成海冰.作用的程度以及在冰区内海冰的机械变形程度最基
海冰形成时,其冰晶为相对的淡水,大部分盐分被础的参数.结合海冰密集度、范围和浮冰尺寸,这
排除,使得周围海水的盐度和密度增加.海冰冻融些参数也可以说明全部的冰量和海冰对气候变化可
过程影响着大洋温、盐流的形成和循环强度,影响能的响应;结合海冰漂移速度,可以说明大规模冰
着大洋深层水.南极海冰表现了相当大的季节性、的流量;结合冰多年的组成、冰的结构组分、冰的
地区性、年季的变化.研究表明[1],南极海冰从2温度和盐度,可以说明冰覆盖的机械强度.但是在
月份最小的3∃106~4∃106km2到9月份最大的大的时空范围内,冰和雪的厚度、冰密集度、浮冰
17∃106~20∃106km2.海冰通过热力学和动力尺寸、冰雪类型都是较为难测量的海冰分布特征参
学过程,对地区乃至全球的气候状态和可变性起至数,不能通过卫星遥感远距离准确测量,因此,需
关重要的作用,在空间上和时间上形成一系列反馈要在海冰区现场测量.这些现场获得的参数可以为
作用机制[2-3].Wu等[4-5]利用耦合模型并考虑到卫星遥感资料提供很好的校正依据.在南大洋海冰

未来的温室效应、人类活动产生的CO2的排放等导区,目前还没有连续走航观测距离超过5000km
致全球变暖的各个因素,模拟结果认为从2000年的海冰观测断面.我们依托2003年中国南极科学
到2100年,南极海冰范围整体呈现退缩趋势,南极考察执行一船两站!任务的特点,依据ASPeCt
海冰季节最小范围将退缩2%纬度,最大范围将退缩海冰走航观测方法标准,以雪龙号!破冰船为平台
1.8%纬度;南半球平均表面温度将升高2.2∀,全进行夏季南大洋海冰走航大断面观测(图1),在从
球平均表面温度将升高2.7∀.国内研究人员对极位于西南极的中国长城站到位于东南极的中国中山

收稿日期:20070613;修订日期:20071024
基金项目:国家自然科学基金项目(40271026);中国科学院重要方向项目(KZCX3SW354);科技部国际合作项目(2001CB711003);科
技部基础研究项目(2001DIA5004003);2006年度王宽诚博士后奖励基金项目;中国博士后科学基金项目(20060400210)资助
作者简介:唐述林(1968),男,甘肃环县人,2004年在兰州大学获博士学位,中国科学院寒区旱区环境与工程研究所博士后,主要从
事极地海冰冰雪与气候研究.Email:[e-mail]
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站航程中,获得了2003年夏季从威德尔海中部向
东到普利茨湾之间长达6500km的断面海冰之厚
度、密集度、雪厚度、浮冰尺寸以及冰类型等的分
布特征数据[9].

图2走航海冰观测中固定在船舷上的万象旋转
摄像仪,仪器通过导线接入室内控制端
图12003年1月4-17日期间雪龙号!航线(6464km)
A,B分别为海冰观测的起点和终点Fig.2Anobservationvideocameraattached
Fig.1Mapshowingthecruisetrack(64