威德尔海海冰年际变化特征

刘境舟 赵亮 王圣 白雨

研究论文

威德尔海海冰年际变化特征

刘境舟 赵亮 王圣 白雨

(天津科技大学海洋与环境学院, 天津 300457)

南大洋海冰在全球气候变化中扮演着重要的角色, 威德尔海作为南大洋最大的海湾更是研究南大洋海冰变化的热点地区。基于1993—2017年GLORYS12V1海冰密集度数据, 分析了威德尔海海冰分布和25年间的海冰面积的年际变化特征。研究结果表明, 威德尔海海冰密集度分布具有较强的季节性, 威德尔海海冰在南极半岛一侧堆积的重要成因是风场的分布差异, 毛德皇后地外海海冰向开阔大洋漂移进而消融, 具有“西高东低、近岸高远海低”的空间分布特征。威德尔海海冰面积存在27个月、35个月、75个月和120个月的周期, 春、秋、冬三季海冰面积变化趋势并不显著, 夏季海冰面积增加趋势显著, 约为0.15×105km2·a–1。南极海冰面积的年际变化主要受到热力学因素的影响, 海表温度、气温和净太阳短波辐射与海冰面积的27个月、35个月、75个月的周期存在关联, 海冰面积与气温和海表面温度在春、夏、秋三季有较强的负相关关系, 与净太阳短波辐射在全年有较强的负相关关系。

威德尔海 海冰面积 海表面温度 气温 净太阳短波辐射

0 引言

南极是地球的最大冷源之一[1-2], 在全球冷热循环中扮演着重要角色[3]。随着全球气候变化异常加剧, 南大洋逐渐成为当下研究的热点地区。海冰是形成极地冷源的关键因素[4-5], 也是地球表面最重要的覆盖类型之一[6]。海冰覆盖海域的反照率远高于开阔水域[7-8], 且能隔绝海洋向大气的散热效应[9-10], 阻隔海气间的水汽交换[11-12]。海冰生消时潜热的改变影响着高纬度地区大气的热收支与全球海洋的底层水, 底层水的变化导致大尺度环流的变化[13],进而影响全球生态系统[14-15]。因此研究南极海冰对于全球热循环、气候异常和生态系统都有重要作用。威德尔海是南大洋最大的海湾[16-17], 其海冰变化对南大洋整体有着很重要的影响[19], 研究威德尔海, 有助于更全面地认识南大洋海冰变化。

威德尔海占有南大洋40%的海冰面积[19], 作为南大洋年际变化最明显的海域之一, 威德尔海海冰变化对南大洋整体海冰变化影响显著, 国内外学者对威德尔海海冰变化趋势进行了大量研究。沈春等[20]发现, 威德尔海海冰面积在1979— 2012年间的年际变化呈现上升趋势, 年变化率约为8.48×103km2·a–1; 沈校熠等[21]在对2002—2011年南极海冰变化的分析中发现, 威德尔海海冰面积年变化率为0.64×104km2·a–1, 并呈现增加的趋势; 舒苏[19]发现, 在2011—2018年间, 威德尔海在1—8月份时海冰面积呈现增加趋势, 在9—12月时呈现减小趋势。在威德尔海海冰变化影响因子研究方面, 解思梅等[22]认为威德尔海下降风的分布差异是导致夏季威德尔海海冰融化差异的重要原因; 刘伊格等[23]发现, 威德尔海海冰在1979—2014年间的运动速度加快导致了海冰输出至纬度更低的海域, 使海冰覆盖面积扩大; 唐述林等[13]指出东风会使海冰在威德尔海聚集, 威德尔回旋的北支会使海冰向北方漂移进而形成开阔水域; 柯长青等[3]发现月平均海冰面积的变化紧随气温的变化, 气温和海冰面积的年际变化具有较强的负相关性; 舒苏[19]发现威德尔海海冰面积的年际变化与辐射存在负相关关系; Weiss等[24]认为相对温暖的海域或新形成的海冰具有较低的反照率, 而相对寒冷的覆冰区反照率较高。目前国内外学者对威德尔海海冰密集度空间分布特征、海冰面积变化趋势、气候指数对威德尔海海冰影响以及对威德尔海海冰环境建模等方面展开研究, 对于大气强迫对威德尔海海冰影响的关注较少。

当前南极生态环境以及全球气候对南极海冰变化响应的研究, 均对威德尔海海冰的年际变化及其影响因素研究提出需求。本文将利用GLORYS12V1(Global Ocean Reanalysis and Simu­lations)再分析数据, 给出1993—2017年间威德尔海海冰年际变化特征, 并从热力学和动力学因素两方面对影响海冰密集度分布以及面积年际变化特征进行分析。

1 数据与方法

本文研究区域选定60°W～20°E、80°S～53°S的威德尔海海域。海冰密集度、海表面温度数据取自1993—2017年的GLORYS12V1数据, 本数据为CMEMS(Copernicus Marine Environment Monitoring Service)全球再分析产品, 使用模型为NEMO3.1(Nucleus for European Modelling of the Ocean), 水平分辨率为(1/12)°, 垂向分50层, 使用ERA-Interim(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts Interim Re-Analysis)数据的3小时和24小时包括降水和辐射通量等大气强迫进行修正, 输出结果为天平均位温、盐度、流速、海面高度、混合层厚度、海冰密集度、海冰厚度、和海冰漂移速度[25]。文中使用的风场、净太阳短波辐射、气温数据取自NCEP-NCAR(National Centers for Environmental Prediction-National Center for Atmospheric Research)日平均再分析资料, 时间分辨率为24 h, 空间分辨率为1.875°×1.875°, 垂向分层17层[26], 由于大气数据和海冰密集度数据的空间分辨率不一致, 在使用气象数据前, 将气象数据插值到海冰密集度的网格上, 保证两者数据相匹配。

本文使用海冰密集度描述海冰分布特征, 海冰密集度选取海冰数据网格中密集度大于15%的网格以排除浮冰等影响。使用密集度大于15%的海冰密集度网格乘以其网格面积, 计算得到该网格海冰面积, 将研究区域内各网格海冰面积求和得到总冰量。本文将海冰分为一年冰和多年冰进行分析, 多年冰指存在时间大于一年的海冰, 夏季没有融化的海冰一般为多年冰[27], 以每年海冰面积的最小覆盖值作为当年多年冰面积。一年冰指存在不超过一年的海冰[21], 以每年海冰面积最大覆盖值减去多年冰面积作为当年一年冰面积。

为验证GLORYS12V1数据的可靠性, 本文选取1993—2017年NOAA/NSIDC被动微波海冰密集度月平均数据对模型数据进行验证, 该数据由国防气象卫星(Defense Meteorological Satellite Program, DMSP)和Nimbus-7卫星搭载的SMMR(Scanning Multichannel Microwave Radiometer), SSMI(Special Sensor Microwave/Imager)和SSMIS(Special Sensor Microwave Imager/ Sounder)传感器获取, 并根据CDR算法得到的海冰密集度遥感数据, 空间分辨率为25 km×25 km[28]。本研究首先从分布上对两种数据的多年平均季节分布特征进行定性比较, 再以计算得到的月平均海冰总面积、标准化标准差等统计量和相关分析进行定量比较。

2 结果

整体上GLORYS12V1数据和遥感数据的海冰密集度具有较强的季节性, 两者都表现为西高东低、近岸高远海低的特征(图1), 密集度高于90%高值区在春、夏、秋三季集中于南极半岛与沿岸一侧的小范围海域, 在冬季明显扩张。GLORYS12V1数据夏季(1—3月)海冰整体分布在55°S以南海域, 海冰范围全年最小, 密集度95%以上高值区仅在南极半岛沿岸的70°S南北两侧小范围海域分布; 秋季(4—6月)海冰范围向北扩张, 30°W附近以及毛德皇后地外海部分海域海冰范围到达55°S以北, 密集度95%以上高值区范围向北扩展至65°S, 向南扩张至陆地沿岸海域, 西边界达到30°W; 冬季(7—9月)海冰范围达到最大, 位于南极半岛一侧的海冰海域范围向北扩张至55°S以北海域, 海冰密集度90%以上海域几乎完全覆盖60°S以南海域, 密集度95%以上高值区向东扩张, 沿岸高值区达到15°W, 但南极半岛一侧海域高值区退缩至45°W以西; 春季(10—12月)海冰融化边缘线退缩, 15°W以西的南极半岛一侧海冰边缘线位置萎缩至53°S以南海域, 密集度95%以上高值区完全退缩至南极半岛沿岸海域。1993—2017年间两种数据的威德尔海海域月均海冰面积相关系数为0.93, 并通过95%置信区间检验, 表现出较高的相关性, 模型数据标准化标准差为0.93, 并且多年平均海冰面积差异较小(表1)。相比遥感数据, 模型数据夏季海冰密集度低值区分布范围有所高估, 冬季海冰密集高值区范围有所低估。但总体而言GLORYS12V1数据较好地给出了威德尔海海冰密集度分布特征和季节变化, 且再分析数据具有更高的分辨率以及更多的变量, 因此选择GLORYS12V1数据用于后续分析。

表1 GLORYS12V1再分析资料及NOAA/NSID遥感数据的威德尔海海冰年均海冰面积、标准化标准差与相关性

威德尔海海冰年际差异在季节上表现出很大差异(图1b), 图中黑线和红线分别表示海冰面积最小和最大年份海冰外缘线, 其中夏季海冰范围年际差异最为明显, 秋季威德尔海南极半岛一侧海域海冰范围的年际差异不明显, 主要差异体现在毛德皇后地外海45°W～15°W之间海域; 冬季年际差异相对春、夏、秋三季较小, 最大最小面积边缘线几乎平行分布; 春季年际海冰范围差异较大, 45°W以东的冰边缘线差异明显。

为探求威德尔海海冰面积的年际变化特征, 分季节给出了威德尔海1993—2017年期间总海冰面积、一年冰和多年冰的年际变化(图2)。夏季海冰面积最大值为2.30×106km2, 出现在2015年, 最小值为0.96×106km2, 出现在1999年, 多年冰面积大于一年冰面积, 并且多年冰与海冰总面积变化趋势相似, 多年冰的变化在夏季占据主导地位。秋季海冰面积较夏季增加, 年际变化波动加剧, 海冰面积最大值为4.23×106km2, 出现在2003年, 最小值为2.97×106km2, 出现在1999年, 一年冰面积超过多年冰面积, 但秋季海冰面积变化仍与多年冰面积变化趋势相似。冬季海冰面积达到最大值, 海冰面积最大值为6.25×106km2, 出现在2007年, 海冰面积最小值为5.43×106km2, 出现在2017年, 威德尔海一年冰面积达到多年冰面积的5倍, 并且变化与冬季整体变化相近, 一年冰的变化在冬季占主导地位。春季海冰面积最大值为5.50×106km2, 出现在2002年, 最小值为4.13×106km2, 出现在2017年。春季威德尔海海域一年冰面积仍远大于多年冰面积, 一年冰面积变化与春季整体变化趋势相似, 一年冰的变化在春季海冰面积变化中占主导地位。由于威德尔海地区季节性差异较大, 夏季温度相对温暖, 这导致夏季一年冰融化, 多年冰面积大于一年冰, 因此在夏季多年冰变化占据主导地位。相对寒冷的秋、冬、春三季, 一年冰覆盖了威德尔海的大部分海域, 导致一年冰的变化主导了威德尔海海冰面积的变化。

海冰面积在1993—2017年间具有一定的周期性, 去除季节信号后对威德尔海的月均海冰面积进行谱分析, 结果如图3所示, 在1993—2017年间的海冰面积变化存在27个月、35个月、75个月和120个月的周期(图3)。

威德尔海海冰面积在四季中都呈现了较强的年际波动[21], 其中只有夏季具有显著的增加趋势, 增加率约为0.15×105km2·a–1, 夏季多年冰也具有显著的增加趋势, 以每年0.19×105km2的速度增长。为了进一步探求威德尔海海冰面积变化趋势的分布特征, 对威德尔海每一网格在1993—2017年间的月均海冰面积使用最小二乘法计算了变化趋势, 图中蓝色等值线标注区域为海冰面积变化趋势通过95%置信区间t检验区域(图4)。变化趋势显著区域几乎全部为海冰面积变化趋势上升区,

威德尔海整体海冰面积呈现下降趋势的区域面积占比很大, 但实际上这些区域所呈现的下降趋势并不显著。夏季和冬季海冰面积变化的显著区域范围较大, 夏季威德尔海区域海冰面积整体呈现增加的趋势, 显著变化区域主要集中在45°W以西的南极半岛沿岸一侧高海冰密集度海域、70°S以南和15°W以东的近岸海域; 冬季显著区主要集中在南极半岛一侧海域的海冰密集度高值区、毛德皇后地外海65°S以南的近岸海域, 以及零星分布在海冰边缘线处海域。而春秋两季显著变化区域整体面积很小, 春季只有在南极半岛近岸海域和边缘线附近有范围极小的显著变化区, 秋季只有在近岸海域和15°W～0°之间海域有零星分布的显著变化区。整体而言, 夏季与冬季显著变化区范围较大, 并具有相似的分布规律, 春季与秋季显著变化区域范围较小。

图1 1993—2017年威德尔海多年平均季节海冰密集度分布情况.a)模型数据; b)遥感数据.其中黑线表示该季节海冰面积最小年份的海冰边缘线, 红线表示该季节海冰面积最大年份的海冰边缘线

Fig.1.Average seasonal sea ice concentration of the Weddell Sea from 1993 to 2017.a) model data; b) remote sensing data.The black line indicates the sea ice marginal line of the year with the minimum sea ice area in that season, and the red line indicates the sea ice marginal line of the year with the maximum sea ice area in that season

3 讨论

综合前文对海冰密集度分布特征的分析, 发现威德尔海海冰密集度的分布存在较强的季节性变化以及“西高东低”的分布特征, 高海冰密集度区域主要集中于南极半岛沿岸海域, 即便在夏季毛德皇后地外海海域海冰密集度变化剧烈时, 南极半岛一侧的高值区仍较为稳定, 解思梅等[22]认为影响海冰季节性融化的主要原因为动力学因素, 由于南极半岛的特殊地形, 南极大陆的高压区域向外延伸形成高压脊, 在南极半岛两侧区域形成了低气压中心, 使威德尔海地区出现了气旋性的洋流系统[29], 而南极半岛表面压力的变化会引起周边地区风场的改变, 进而影响威德尔海夏季内部海冰的分布[30]。为探求威德尔海海冰密集度分布特征的影响因素, 对威德尔海海域风场分布进行分析。

图2 1993—2017年威德尔海一年冰、多年冰和总冰面积的年际变化

Fig.2.Interannual changes in one-year ice, multi-year ice and total ice area in the Weddell Sea from 1993 to 2017

图3 威德尔海月平均海冰面积谱分析(通过红噪声检验)

Fig.3.Spectral analysis ofmonthly averagesea ice area in the Weddell Sea (Passed the red noise test)

图5给出了威德尔海气候态多年平均风场分布图, 全年南极半岛与毛德皇后地外海所包围的海域离岸风均较弱, 风速明显低于其他海域。该区域风速较小主要是由于该处地形坡度较小所致[22]。夏季与秋季在该海域的风向具有向西的分量, 冬季与春季在南极半岛北部边缘附近为西北风。威德尔海南极半岛一侧海冰由于受到风影响运动速度较慢, 并且在0°～20°W毛德皇后地沿岸海域偏东南风的作用下, 海冰向南极半岛海域的输送造成了威德尔海南极半岛附近海域常年被海冰覆盖的现象, 而在威德尔海20°W以东海域则常年存在着风速较大的偏南风, 这样的风场导致了毛德皇后地外海海冰被运输到低纬度和其他海域。为进一步验证风场对海冰运动和海冰分布的影响, 选取海冰面积极小值年份(1999年)和极大值年份(2015年)进行了对比分析, 分析发现四季中夏季海冰分布差异最明显(图6)。通过对比1999年和2015年夏季风场分布与海冰漂移速度分布发现, 威德尔海海冰漂移方向与风场具有较强的协同性。从局部来看, 1999年夏季风场在70°S南极半岛一侧海域出现了较为明显的涡旋, 2015年夏季风场在65°S、20°W附近海域也出现了明显的涡旋, 海冰漂移方向在同样的位置都出现了相似的分布。涡旋区域和南极半岛沿岸区域风速较低, 该区域的海冰漂移速度也相应地较低, 并且整体上风速与海冰漂移速度在分布上具有较好的对应关系。威德尔海的风场分布是影响海冰运动的重要因素之一, 这一结论在卞林根等[29]和张林等[31]的研究中得到了证实, 张艺博等[11]发现南大洋海冰漂移速度与风速存在显著的正相关关系。2015年夏季南极半岛一侧的西南风盛行, 海冰向东北方向漂移导致南极半岛一侧海冰范围扩大, 而1999年夏季该海域65°S海区偏北风盛行, 阻碍海冰向北扩张, 南极半岛一侧海冰范围较小。在毛德皇后地外海海域, 1999年风速明显偏大, 导致了海冰向低纬度和相邻海域运输, 而2015年则风速较小, 海冰被堆积在沿岸海域得以保存。

图4 威德尔海海冰面积年际变化趋势季节分布.其中蓝色等深线标注区域为通过95%置信区间t检验区域

Fig.4.Seasonal distribution of interannual variation trend of sea ice area in the Weddell Sea.The area marked by blue isoline indicates an area with significant change trend passing t-tests with 95% confidence interval

图5 1993—2017年威德尔海多年平均四季风场分布.其中箭头表示风速方向, 等值线表示风速大小

Fig.5.Multi-year average wind in the Weddell Sea from 1993 to 2017.Arrows indicate the direction of wind speed and isolines represent different wind speeds

图6 夏季威德尔海风场、海冰漂移速度和海冰密集度分布.a)1999年; b)2015年

Fig.6.Wind, sea ice drift and sea ice concentration of the Weddell sea in the summer.a) 1999; b) 2015

尽管风场分布的空间差异对威德尔海海冰特有的季节性分布有重要作用, 经过统计发现风向分级频次、风速、风向等与威德尔海海冰面积年际变化并没有显著相关性, 这一结果在Kusahara等[32]的研究中得到了证实。海冰的生消受诸多物理过程的控制, 其中海冰的热力过程也是重要的因素之一[31]。在对威德尔海月平均海冰面积、一年冰面积, 以及威德尔海海冰覆盖区域的气温、海表面温度和净太阳短波辐射的异常低通滤波去除其季节变化后, 发现3种热力学影响因素均与一年冰面积和总面积的变化存在一定的联系(图7)。在春、夏、秋三季中3种热力学影响因素均与威德尔海海冰面积存在着较为明显的负相关关系, 其中与气温关系较弱, 冬季相关性整体较弱, 只有净太阳短波辐射与海冰面积具有较明显的关系。一年冰面积与热力学因素的关系相较于整体海冰面积较弱, 只有秋季海冰面积与气温的负相关关系较强, 除此之外春季和夏季一年冰面积与3种热力学因素的关系较为明显, 冬季一年冰的变化与热力学因素关联不大。关于净太阳短波辐射对海冰的影响, 舒苏[19]认为海冰的内部产生的盐泡和气泡会增强净太阳短波辐射在海冰内部的散射, 这导致其会吸收更多的太阳辐射。因此当威德尔海进入极昼, 净太阳短波辐射会改变威德尔海地区热收支, 导致该地区气温改变进而影响着海冰的生消。

图7 威德尔海月均海冰面积、一年冰面积、气温、海表面温度、净太阳短波辐射异常的变化

Fig.7.Changes of the Weddell Sea regarding monthly average sea ice area, one-year ice area, temperature, sea surface temperature and net solar short-wave radiation

对3种热力学因素进行谱分析后发现, 气温存在着35个月、43个月、75个月和85个月的周期; 海表面温度存在着46个月、66个月和75个月的周期; 净太阳短波辐射存在着27个月、66个月和75个月的周期, 其中3种热力学因素75个月的周期与海冰面积的年际周期一致, 气温存在与海冰对应的35月周期, 短波辐射存在与海冰一致的27个月周期。由表2相关系数可知, 威德尔海海冰面积在春、夏、秋三季与海表面温度具有显著相关性, 其中夏季最高、秋季次之、春季最低, 冬季海冰面积与海表面温度相关性不显著; 与气温在春、夏、秋三季具有显著相关性, 其中夏季最高、春季次之、秋季最低, 冬季不具有显著相关性; 威德尔海海冰面积与净太阳短波辐射在四季都具有显著相关性, 其中夏季最高、春季次之, 冬季最低而秋季略高于冬季。表3给出了一年冰和多年冰与3种热力学影响因素的相关系数, 一年冰在夏季和春季与海表面温度具有显著相关性, 其中夏季相关性较高, 秋冬两季相关性不显著; 与气温在春、夏、秋三季具有显著相关性, 其中秋季最高、夏季次之、春季最低, 冬季不具有显著相关性; 一年冰面积与净太阳短波辐射在春夏两季相关性显著, 其中春季相关性高于夏季, 在秋冬两季相关性不显著。多年冰与海表面温度和净太阳短波辐射具有显著相关性, 但与气温相关性不显著。

表2 威德尔海海冰面积与海表面温度、净太阳短波辐射和气温相关性(*为通过95%置信区间检验)

表3 威德尔海一年冰与多年冰海冰面积与海表面温度、净太阳短波辐射和气温相关性(*为通过95%置信区间检验)

4 结论与展望

本文基于1993—2017年GLORYS12V1再分析数据, 计算了海冰面积, 分析了威德尔海海冰空间分布和年际变化特征以及影响威德尔海海冰时空分布的影响因子。

威德尔海海冰密集度具有“西高东低”的分布特征, 密集度高于90%的高值区在春、夏、秋三季都集中于南极半岛与沿岸一侧的小范围海域, 夏季南极半岛附近海域的风场分布是造成该海冰分布特征和海冰分布范围的重要因素之一, 在该海区低速风和0°～20°W沿岸海域偏东风的影响下, 海冰得以被运输至南极半岛海域并堆积保留, 毛德皇后地沿岸海域由于风速较大, 海冰被运输到低纬度和相邻海域, 导致海冰范围较小。威德尔海海冰面积年际差异较大, 具有较强的年际波动。海冰面积表现为增加趋势的区域, 主要集中在夏季和冬季的南极半岛一侧的南极大陆沿岸海域, 春季和秋季显著增加的区域很少, 只在边缘线区域零星分布。海冰面积存在27个月、35个月、75个月和120个月的周期性。春冬两季一年冰在整体海域海冰变化中占主导地位; 而相对较为温暖的夏季, 一年冰较少, 多年冰在整体海域海冰变化中占主导地位。热力学因素是主导威德尔海海冰年际变化的重要因素, 其中海表面温度和气温影响威德尔海整体与一年冰在春、夏、秋季节的年际差异, 并且这3种热力学因素与海冰面积一样也具有75个月的周期, 净太阳短波辐射在全年对威德尔海整体海冰的年际变化具有一定的影响, 对夏季和春季的一年冰具有一定影响, 多年冰的年际差异同时受到海表面温度、气温和净太阳短波辐射3种热力学控制。

本文在对动力学因素的讨论中, 仅以夏季为例讨论了整体海域风场对海冰运动与海冰分布的影响, 没有进一步根据各海域的特征进行分区讨论, 结论仅停留于对分布差异的认识。在对热力学影响因子的研究中, 仅对温度、气温和净太阳短波辐射与海冰面积进行了年际差异的比较和相关分析, 影响机制探讨较少, 对影响威德尔海海冰年际变化特征的影响因素的研究还有很多方面有待完善。

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Interannual variation characteristics of sea ice in the Weddell Sea

Liu Jingzhou, Zhao Liang, Wang Sheng, Bai Yu

(College of Marine and Environmental Sciences, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China)

Sea ice of the Southern Ocean plays an important role in global climate change, making the Weddell Sea—the biggest bay in the Southern Ocean—a hot spot for studying sea ice change in this area.Based on GLORYS12V1 sea ice density data from 1993 to 2017, this study analyzed the sea ice distribution in the Weddell Sea and its interannual variation.A strong seasonality to the sea ice concentration distribution of the Weddell Sea was found.The distributional differences of the wind field are the main reason that sea ice piles up on one side of Antarctic Peninsula.Under wind effects, the Queen Maud Land’s broad ocean sea ice drifts into the open ocean and melts, producing a spatial distribution with “low west–high east” and “high nearshore–low offshore” sea-ice concentrations.Fluctuations in sea-ice area occur at intervals of 27 months, 35 months, 75 months and 120 months, respectively.Seasonal changes in sea-ice area are not very obvious in spring, fall and winter, but in summer, there is an outstanding increase of around 0.15×105km2·a−1.The interannual variation of Antarctic sea ice area is mainly affected by thermodynamic factors, including sea surface temperature, as well as temperature and shortwave radiation cycles related to periods of 27 months, 35 months, and 75 months.The general sea ice area has strong negative correlations with temperature and sea surface temperature in spring, summer, and fall, and has a strong negative correlation with solar short-wave radiation over the whole year.

Weddell Sea, sea ice area, sea surface temperature, temperature, net solar short-wave radiation

2020年11月收到来稿, 2021年1月收到修改稿

国家海洋局极地考察办公室项目(RFSOCC2020-2022-No.18)资助

刘境舟, 男, 1996年生。硕士, 主要从事海洋生态学研究。E-mail: 1541838652@qq.com

赵亮, E-mail: zhaoliang@tust.edu.cn

10.13679/j.jdyj.20200075