【摘 要】
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北欧海连接着北冰洋和北大西洋,是南向低温低盐的北冰洋海水与北上高温高盐的北大西洋海水相交汇的海域,是全球海洋热盐环流‘传送带’中的关键海区。全球气候变暖背景下,北冰洋海冰加速融化,北大西洋热盐环流传输减弱。北欧海锋面是两大水团交汇的过渡带,其位置和强度存在着显著的时空特征变化。海洋锋面是空间和时间上快速变化的海洋过程现象,使用气候态和低分辨率的资料来研究北欧海海洋锋面的位置和强度特征变化具有很大的
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北欧海连接着北冰洋和北大西洋,是南向低温低盐的北冰洋海水与北上高温高盐的北大西洋海水相交汇的海域,是全球海洋热盐环流‘传送带’中的关键海区。全球气候变暖背景下,北冰洋海冰加速融化,北大西洋热盐环流传输减弱。北欧海锋面是两大水团交汇的过渡带,其位置和强度存在着显著的时空特征变化。海洋锋面是空间和时间上快速变化的海洋过程现象,使用气候态和低分辨率的资料来研究北欧海海洋锋面的位置和强度特征变化具有很大的局限性。本文利用1993-2018年GLORYS12V1全球海洋涡分辨再分析数据,计算上层海洋盐度和温度水平梯度,设置和评估合理的阈值,给出北欧海海洋锋的时空分布和强度特征。北欧海主要有五大海洋锋面,分别为东格陵兰极地锋、北极锋、冰岛-法罗群岛锋、挪威陆架锋和冰岛沿岸锋,其中东格陵兰极地峰和北极锋主要由大西洋源水和北极源水相互作用形成,尤其东格陵兰极地锋既是显著的盐度锋面也是显著的温度锋面。因此本文聚焦研究东格陵兰极地锋和北极锋的时空变化特征。本文研究结果表明:东格陵兰极地锋的变化与海冰融化密切相关。在海冰退缩至格陵兰岛陆架坡折处之前,东格陵兰极地锋的主要位置与海冰边缘线位置之间存在显著的空间关系。受海冰生成和消融以及大西洋源水的影响,东格陵兰极地锋的强度和面积呈明显的季节变化。在全球变暖的背景下,格陵兰海海冰面积有明显减少的趋势。夏季海冰融化逐年增强,同时东格陵兰极地锋的三维强度和体积均呈增大的趋势。东格陵兰极地锋在一定程度上影响了格陵兰海中叶绿素a的分布和变化。随着东格陵兰极地锋(温度锋面)强度的增大,叶绿素a含量主要沿着东格陵兰极地锋迅速增加,并在5月底或6月初达到最大。在5月的年际变化中,表层叶绿素a含量也有逐年增加的趋势。东格陵兰极地锋盐度锋面的变化主要受北极源水盐度季节变化的直接影响,盐度的季节变化受海冰的调节。温度锋面的变化主要受大西洋源水温度季节变化的直接影响。风应力(旋度)对东格陵兰极地锋的影响较小。冬季是北极锋锋区覆盖面积最大的季节,北极锋在空间上呈弯曲的长条形。莫恩海脊锋基本沿着莫恩海脊分布,但在冬季会出现西北-东南向的摆动,这是由于挪威大西洋流流量的变化导致。北极锋的表层特征和三维特征存在明显的季节变化。在年际变化方面,北极锋的表层特征和三维特征的变化趋势大致相同。1993-1997年北极锋呈逐年增强的趋势。1998-2018年北极锋呈逐年减弱的趋势。另外,通过分析北极锋表层特征和三维特征在1993-2018年的变化,结果显示北极锋的表层特征和三维特征在达到最大值的时间均在冬季。开展北欧海海洋锋面时空变化特征分析的研究,将有助于理解北欧海锋面的动力过程,有助于增强对北欧海各水团特性变化的认识,有助于认识北大西洋热盐环流输送变化的海洋环境影响。
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