南極普里茲灣海域初冬冰間湖時(shí)空變化及上層水體熱鹽結(jié)構(gòu)演化研究.pdf

1、本文利用德國不萊梅大學(xué)發(fā)布的2008-2011逐日海冰密集度數(shù)據(jù)與美國冰雪中心提供的2012年逐日海冰密集度數(shù)據(jù)，研究了南極普里茲灣初冬季冰間湖時(shí)空分布與變化規(guī)律，并結(jié)合再分析的風(fēng)場(chǎng)資料，探討了冰間湖的產(chǎn)生及影響因素；利用南極普里茲灣象海豹攜帶的CTD標(biāo)記觀測(cè)獲得的2011-2012年初冬埃默里冰架前緣冰間湖海域溫鹽剖面，研究了海水結(jié)構(gòu)演變及其與冰間湖發(fā)生和海冰形成的聯(lián)系，主要研究內(nèi)容如下：
　　一、普里茲灣冬季冰間湖的形態(tài)特征和

2、空間變化。從2008-2012年普里茲灣冬季每個(gè)月都會(huì)出現(xiàn)冰間湖，位置主要集中于埃默里冰架前緣海域（麥肯齊灣）與冰架東側(cè)區(qū)域，以及達(dá)恩利角北部海域。埃默里冰架前緣冰間湖整體沿著冰架前緣方向呈帶狀分布，冰間湖西部與大陸相連，東部則沿著冰架前緣向東延伸，最北處可以達(dá)到68°S以北,在冰架西部前緣存在的時(shí)間長于東部前緣；埃默里冰架東側(cè)冰間湖所在的位置靠近大陸邊緣冰架，東西范圍不超過1個(gè)經(jīng)度，南北范圍不超過1個(gè)緯度；達(dá)恩利角冰間湖的空間形狀不固

3、定，最大范圍向南與大陸接壤，向北可以達(dá)到66.5°S，東部邊緣可以達(dá)到71.5°E，西部則可以延伸到68°E。
　　二、普里茲灣冬季冰間湖面積隨時(shí)間變化及其影響因素。2008-2012年，冬季冷卻和結(jié)冰作用，每年自3月下旬普里茲海域開始出現(xiàn)海冰，并逐步擴(kuò)展，冰間湖出現(xiàn)在近岸區(qū)域；4月以后，該海域海冰進(jìn)一步發(fā)展，一方面形成沿岸固定冰，這是的冰間湖面積隨時(shí)間變化逐年差異較大。5-8月，該海域冰間湖的面積也有較大的年際變化，但是總面積月

4、度變化幅度減少。該海域出現(xiàn)冰間湖累計(jì)平均面積為1.32×106km2，其中冰間湖面積達(dá)到最大值主要在4月初。離岸風(fēng)風(fēng)速與冰間湖面積具有良好的相關(guān)關(guān)系，當(dāng)離岸風(fēng)增大時(shí)，面積增大，風(fēng)速減小時(shí)，面積減??；
　　三、普里茲灣海域冬季上層水體特征及結(jié)構(gòu)演化過程。可分為三個(gè)階段：海水溫度從層化到均勻的階段，次表層海水仍維持暖水特征，隨著表層海水的冷卻，垂直對(duì)流混合加強(qiáng)，次表層暖水逐漸消失；海水鹽度從層化到上下均勻的階段，海水結(jié)冰析鹽過程使上層

5、海水鹽度增加，垂直對(duì)流混合增強(qiáng)，上下層鹽度達(dá)到均勻；冷卻結(jié)冰持續(xù)的階段，海水鹽度繼續(xù)增加，海水溫度接近冰點(diǎn)。
　　四、普里茲灣冰間湖區(qū)冬季海洋熱含量變化及海氣交換。通過普里茲灣冰間湖區(qū)海豹CTD標(biāo)記觀測(cè)獲得的溫鹽剖面數(shù)據(jù)估算得到2011年水體結(jié)構(gòu)演化的三個(gè)階段海洋熱含量變化率分別是-90.93W·m-2、-82.20 W·m-2、-43.44 W·m-2，2012年第3階段的平均熱含量變化率為-47.40 W·m-2；由海水鹽度增