摘要
目前对渤海海冰的研究多针对年际尺度展开,对其多尺度变化及影响因子、以及不同尺度下影响因子的相对重要性缺乏认识。本文利用基于卫星遥感数据得到的2000/01年-14/15年冬季渤海海冰范围候序列,对渤海海冰季节内及年际尺度的变化特征、影响因子及其变化展开研究。 渤海海冰范围有多尺度的变化周期。本文研究显示,在年际尺度上,研究时段(2000/01年-14/15年)内海冰范围有2年和4年左右周期;在季节内尺度上,海冰范围在03/04、04/05、07/08年存在9-12候的显著周期,其他年份还存在较为明显的4-7候和2-3候周期。其中2-3候的周期与冬季东亚大气中10-20天的准双周振荡相对应,9-12候的周期则对应着30-60天的季节内振荡。 海平面气压(SLP)场、500hPa位势高度场与海冰范围的相关性分析结果显示:SLP场上影响海冰范围的主要相关区分别位于西伯利亚高压、冰岛低压和亚速尔高压附近,其中西伯利亚高压在季节内和年际尺度上都影响渤海海冰的变化,而北大西洋涛动(NAO)与海冰范围的相关性主要表现在年际尺度上;500hPa高度的大气环流系统中,东亚大槽强度和位置在季节内尺度上对海冰范围有着重要的影响,极涡指数与海冰范围的相关性在年际尺度上较强。虽然季节内尺度上极涡指数和海冰范围的相关性较小,但北极极区500hPa位势高度场与海冰范围有明显的负相关关系,这主要是500hPa位势高度场瞬变扰动纬向对称部分的影响。 研究发现,在年际尺度上NAO、极涡与海冰范围的相关关系在研究时段内发生了变化。07/08年后NAO(冰岛和亚速尔相关区海平面气压)的2-4年周期增强,而渤海海冰(渤海地区气温)2-4年周期在研究时段内一直存在,年际周期的契合使得NAO与海冰范围的相关关系迅速增大。极涡强度指数与海冰范围的相关性基本为负相关,但也在07/08年发生调整。进一步研究表明,07/08年后大气环流的北极-亚洲遥相关模态出现次数增多,NAO年际周期的变化可能会通过这一大气环流模态对渤海海冰范围产生影响。 渤海海冰季节内尺度上的影响因子(西伯利亚高压、东亚大槽)与海冰范围的相关关系在不同的时期也有所不同,09/10年之前超前2候的西伯利亚高压与海冰范围有较好的相关关系,09/10年之后两者相关性减弱,而超前1候的东亚大槽与海冰范围的相关关系则增强。09/10年前西伯利亚相关区SLP和海冰范围有较为一致的9-12候周期,09/10年以后海冰范围的9-12候的周期消失,主要表现为6候以下的季节内周期,此时东亚大槽指数6候以下周期与之相对应。进一步分析显示,09/10年以后大气环流场的东西向模态与海冰范围的相关性增强,在此背景下,东亚大槽较平均位置偏西,对海冰范围的影响增强。