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北极东北航道海冰变化特征分析研究被引量：27: 2013年; 21世纪以来,北极海冰正在发生快速变化,海冰覆盖范围明显减小,厚度显著变薄,在此背景下,东北航道的提前开通成为可能。本文对多年来北极东北航道内的海冰变化特征和近几年东北航道的开通情况进行了分析研究,认为东北航道在9月份开通的可能性最大,8月份次之,10月份通航的困难较大;历年的航道开通起始时间变化较大,俄罗斯新西伯利亚群岛和北地群岛,与大陆之间的海冰对东北航道的开通起着关键作用。东北航道的海冰年际变化较大,这给未来东北航道使用带来了较大挑战。; 孟上李明田忠翔张林; 关键词：海冰

Nudging资料同化对北极海冰密集度预报的改进被引量：7: 2016年; 北极夏季海冰的快速减少使得北极航道提前开通成为可能。为了给北极冰区船运活动提供及时可靠有效的海冰预报保障,急需提高海冰预报水平。本文基于麻省理工大学通用环流模式（MITgcm）,使用牛顿松弛逼近（Nudging）资料同化方法将德国不莱梅大学的第二代先进微波辐射成像仪（AMSR2）海冰密集度资料同化到模式中,建立了北极海冰数值预报系统。设计试验对比3种不同Nudging系数计算方案的改进效果,结果表明选择合适参数后,不同方案均能显著改进海冰密集度初始场。通过设计有无Nudging同化的两组预报试验,结合卫星遥感海冰密集度及中国第五次北极科学考察期间＂雪龙＂船的走航海冰密集度观测数据,定量分析了Nudging同化方案对北极海冰密集度的24~120h预报结果的改进效果。结果表明,Nudging同化对120h内全北极海冰密集度的空间分布和移动单点目标的海冰密集度预报结果均有显著改善;但在海冰变化很小的情况下,Nudging同化试验的24~120h预报结果均劣于惯性预报结果,说明基于Nudging同化的数值预报系统还需进一步提高预报技巧。; 赵杰臣杨清华李明李群李春花田忠翔张林; 关键词：北极海冰资料同化

白令海夏季水文结构年际变化特征研究: 2017年; 基于2008、2010、2012和2014年我国北极科学考察期间在白令海获取的水文观测数据,结合历史共享资料,通过对白令海水团、上层海洋热含量、净热通量变化、风场及海平面气压分布情况等的分析,探讨了白令海水文结构的年际变化特征及其原因。研究发现,白令海夏季的水团包括白令海上层水团(BUW)、中层水团(BIW)、深层水团(BDW)和白令海陆架水团(BSW)。白令海温盐分布差异最大、年际变化最剧烈的情况主要集中在上层水团。对比4年水团分布情况,最明显的变化是2012年7月调查区上层海水温度偏低,2014年7月上层海水温度偏高。这种异常变化在热含量方面表现为:2012年7月调查区各个测站上的热含量异常低,而2014年7月测站上的热含量都高于平均水平。着重研究了2014年7月海温偏高的原因,认为是由于陆架和海盆区分别有两种不同的形成机制造成:陆架区累积净热通量偏高,海水吸收热量升温;海盆区在异常强大而持久的海面气压(SLP)高压系统下,海面负的风应力旋度得到加强,从而引起持续的暖平流输送及强烈的Ekman抽吸作用,最终导致了上层海水偏暖。; 左菲李丙瑞吴成祥Jia Wang李院生; 关键词：白令海水团海平面气压

北极航道相关海域科学考察研究进展被引量：20: 2012年; 中国从1999年开始至今已实施了四次北极科学考察,对白令海、楚科奇海、波弗特海、加拿大海盆和马卡若夫海盆进行了广泛的考察。全球变化致使北冰洋夏季海冰覆盖面积不断减少,导致冰期以来北极东北航道和西北航道的首次同时开通。北极航道集中在陆架区,不仅是海冰变化最为显著的海域,同时也是陆地-北冰洋相互作用最为显著的区域,对北冰洋区域气候、生态系统和生物多样性、经济和当地土著居民生活产生重大影响。本文对北极航道关键海域近年来国际相关科学考察进行了总结,对科学考察背后的各国北极策略进行分析,并从科学需求的角度对今后中国北极科学考察中针对北极航道相关海域应开展的科学考察与研究提出了相关建议。; 何剑锋吴荣荣张芳王勇俞勇

“雪龙”号科考船在冰区航行的船体振动测量研究被引量：15: 2017年; 船舶在冰区航行时,船体会受到多种类型激振力的作用而产生不同程度的结构振动。船体振动会对船体结构安全以及船上人员的正常工作产生不利影响。船体结构振动的现场测量可较为准确地分析船体振动的基本特性,确定船体振动与外界荷载因素的对应关系。在2015—2016年中国第32次南极科学考察过程中,对"雪龙"号极地科学考察船的冰激振动开展了现场测量。本研究对比了船体在无冰区和冰区航行过程中的船体振动变化,分析了船体在不同航速、冰厚以及不同破冰航行方式下的振动规律。测量结果表明:船体冰激振动随着航速和冰厚的增加而显著增大;在船体采用冲撞式破冰时横向振动最为明显,而在连续式破冰时,垂向振动最为明显。以上研究可为冰区航行中船体振动的现场监测技术提供有益参考,并有助于分析海冰对船体振动规律的影响。; 季顺迎雷瑞波李春花蔡柯; 关键词：船舶结构冰激振动冰区

基于“雪龙”船平台的极地锚锭浮标布放——以中国第六次北极科学考察白令海锚锭浮标布放为例被引量：2: 2015年; 极地海气通量异常通过大气环流将极区和中低纬度气候变化联系起来,海气通量观测是从根本上认识极区对中低纬度气候影响实质的关键手段之一。目前,国内外高纬度定点海气通量观测非常稀少,可借鉴的极地锚锭浮标布放技术也处在摸索阶段。中国第六次北极考察队在北太平洋高纬海域白令海成功投放一套锚锭海气浮标,进行定点气温、湿度、风速、短波辐射、长波辐射,海表面温度等海气界面数据连续观测,这是我国在北太平洋高纬海域成功布放的首套锚锭浮标。通过该套锚锭浮标的成功布放,获得了我国以"雪龙"船为平台的极地锚锭浮标布放技术的宝贵经验。本文从极地锚锭浮标布放的意义、锚锭浮标介绍、布放原则和方案、布放过程及布放关键技术等方面进行阐述,为我国未来极地锚锭浮标布放提供基础和借鉴。; 刘娜潘增弟沈权林丽娜边洪村魏泽勋何琰刘洪宁

夏季加拿大海盆海冰边缘区声体积后向散射强度研究被引量：4: 2015年; 声信号的体积后向散射强度是声传播过程中一个关键的参数。海冰边缘区的声体积后向散射强度研究对深入认识北极声场环境有着十分重要的意义。本文利用中国第六次北极科学考察获取的数据资料研究了海冰边缘区声体积后向散射强度特性。结果表明:加拿大海盆海冰边缘区是声体积后向散射强度的明显过渡区。无冰海面(海冰密集度小于15%)海洋深层水的声体积后向散射强度明显大于密集海冰区域的海水(海冰密集度大于50%)。讨论了声体积后向散射强度与海冰融化之间的关系,造成融冰区声体积后向散射强度增大的原因是水下悬浮泥沙、浮游生物等悬浮物质增加。根据海冰密集海域的海水后向散射强度弱的特点,对北极下放式声学多普勒测流仪(LADCP)观测的设置提出建议。; 刘洪宁吕连港刘娜杨光兵姜莹杨春梅刘宗伟林丽娜

北极遥感海冰密集度数据的比较和评估被引量：22: 2017年; 本文利用2012年夏季中国第五次北极科学考察期间雪龙船在北极东北航道走航观测的海冰密集度数据(OBS-SIC),初步评估了7种基于被动微波遥感的海冰密集度产品(PM-SIC)。7种PM-SIC因传感器和反演方法不同,分辨率差异较大(4—25 km)。在海盆尺度的海冰范围反演上7种PM-SIC基本相同,但对小范围浮冰区的反演差异较大。与MODIS可见光图像对比发现,MASAM数据(4 km)对局部小区域海冰刻画较好,是研究近岸区域或海峡岛屿海冰覆盖范围或面积时的首选产品;7种PM-SIC纬向平均后对比分析显示,不同PM-SIC对网格内是否存在海冰的判断基本一致,但对网格内海冰所占的比例(密集度)判断差异较大。结合OBS-SIC按航线、区域、密集度大小3种不同情况对7种PM-SIC进行分类定量评估,结果表明基于AMSR2传感器的AMSR2/ASI和AMSR2/Bootstrap数据与OBS-SIC偏差较小,平均偏差约±1%,均方根偏差仅11%和12%;而SSMIS/NT数据的偏差最大,平均偏差约–15%,均方根偏差为21%,其严重低估了网格内的海冰密集度值;因此具有更高分辨率的AMSR2/ASI数据(6.25 km)是关注海冰密集度大小时的首选产品。; 赵杰臣周翔孙晓宇程净净胡波李春花; 关键词：被动微波遥感数据质量评估

气候态下的北极海冰运动特征被引量：5: 2012年; 利用国际北极浮冰运动观测资料(IABP)(1979—2006年),分析了年平均、季节平均和月平均的北极海冰运动特征。分析结果表明,在不同时间尺度上,都体现出北极海冰运动的两个基本特征,即反气旋式的波弗特涡和穿极漂流,但是强度有所差异。6—9月,北极上空存在一个低压系统,导致海冰出现气旋式运动,穿极漂流较弱。波弗特涡中心在1—9月由加拿大海盆逐渐退缩至海岸附近,之后又向东西伯利亚海方向移动。北极海冰运动特征与海平面气压有密切关系,但北极表层洋流的作用也是不可忽略的,尤其是弗雷姆海峡附近海域。; 田忠翔李春花张林李明孟上; 关键词：北极海冰海平面气压

白令海海盆区夏季水团分布及其年际变化被引量：1: 2016年; 利用1999,2003,2008,2010,2012和2014年夏季中国6次北极科学考察在白令海海盆区获取的重复断面水文数据,对白令海海盆区水团分类及时空变化特征进行了分析.结果表明,白令海海盆水体主要由高温低盐的白令海海盆上层水、低温的白令海海盆中层水和高盐的白令海海盆深层水组成.其中,白令海海盆上层水主要位于40 m以浅,经向上自南向北厚度逐渐减小,垂向上与中层水之间存在显著的温跃层,跃层强度年际变化显著;白令海海盆中层水主要位于500 m以浅,受白令海陆坡流的影响,在北部陆坡流区有加深加厚的趋势;海盆中层冷水与陆架冷水团同步变化,根据冷水温度和范围差异,可分为冷年和暖年两种状态,且近十几年大致以6 a为周期交替变化.2014年冷水温度最高且范围急剧减小,是否是新一轮暖年的开始还需进一步论证;白令海海盆深层水位于中层水以下,是海盆区体积最大且最稳定的水体,约占总水体体积的80%以上,深层水的温盐范围年际变化较小,维持在较为稳定的状态.北部陆坡流的影响深度可至1000 m.; 刘娜林丽娜何琰李涛孔彬; 关键词：年际变化

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海洋公益性行业科研专项(201205007)

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机构

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