海冰区

海冰可分为不同的冰区。继Maykut(1985)之后,常年冰区(PIZ)是全年都有冰的地方。PIZ可以广泛地认为是图2.4所示的9月平均冰缘以北的区域。在冬季,PIZ通常由10-15%的FYI组成,其余为MYI。在夏天,大部分冰都融化了。北极的常年冰区约占世界海洋MYI的三分之二。

最近的卫星分析表明,一月份MYI覆盖了北冰洋约60%的海域(Kwok, 2004)。季节性冰区(SIZ)是指冰只在季节性的基础上存在的地方。它可以被认为是介于季节最大值和最小值之间的区域冰的利润率(图2.4)。SIZ中未变形的冰通常厚度小于2米,但也存在大量的脊状冰。

快冰区是指冰被锚定在海岸线上,并在波弗特海南部被搁浅压力脊(stamukhi)压到20米深的区域(Kovaks和Mellor, 1974)。在冬天早期的浅水区,水柱会迅速冷却到冰点,形成快冰。在冰架坡度平缓的地区,冰的快速发展最为广泛麦肯齐三角洲拉普捷夫海。固冰通常在大面积上没有变形,但可能含有压力脊和龙骨。在海岸附近,它通常高度变形,很难导航。在加拿大北极群岛等地区,填满海湾和水道的冰也被认为是坚冰。加拿大北极群岛的快冰通常相当厚(> - 5米)。快冰破裂可以通过累积融化天数来估计。基于这种方法的研究已经在巴芬湾(Jacobs et al., 1975)和波弗特海海岸(Barry et al., 1979)进行。

剪切带北极是阿拉斯加海岸、加拿大北极群岛和格陵兰岛北部的一个高度变形的冰区。剪切带可以被认为是固定冰和中心(常年)浮冰之间的边界,浮冰几乎处于恒定的运动状态。剪切带很容易在卫星图像中观测到。图7.4中2001年7月21日的MODIS图像显示了加拿大北极群岛沿岸剪切带的一段。北大约在右边。波登岛在图的顶部,阿克塞尔海堡岛在图的底部。剪切带从中上到右下。固定的冰在该区域的左侧,而移动的浮冰在右侧。浮冰有一个与博福特相关联的朝向图像顶部的平均运动分量环流循环.虽然有强烈的剪切,但也有进入海岸的运动成分。这就导致了冰的汇聚和厚脊状冰的形成(可见为浅色条纹)。当地也有强烈的分歧,产生了线索。波登岛以北(右边)非常明显的引线大约1-2公里宽。冰的变形将在第7.3节中更正式地讨论。根据潜艇声纳数据,Wadhams(1980)提出,剪切带延伸到距离埃尔斯米尔岛海岸约400公里处,那里的冰运动与海岸是正常的,距离阿拉斯加海岸约160公里处,那里的运动与海岸更平行。

回顾第2章,边缘冰区(MIZ)代表海冰和开放海洋之间的边界。边界通常(但不总是)是渐变的,大概有100-200公里宽。图2.6显示了沿MIZ的情况示例。表面波渗透到浮冰中,使冰变成小浮冰,其平均大小随着距离浮冰的距离而迅速增大冰边缘.在冬季,MIZ与较强的水平温度梯度有关。misz沿线的斜压性增强可能影响气旋的发展。水平的变化

边缘区冰冬季卫星

图7.4 MODIS卫星图像显示沿加拿大北极群岛海岸的剪切带。北大致是在右边。阿克塞尔海伯格岛在底部。该图像覆盖面积约为526公里乘376公里,分辨率为250米(由T. Haran, NSIDC, Boulder, CO提供)。

图7.4 MODIS卫星图像显示沿加拿大北极群岛海岸的剪切带。北大致是在右边。阿克塞尔海伯格岛在底部。该图像覆盖面积约为526公里乘376公里,分辨率为250米(由T. Haran, NSIDC, Boulder, CO提供)。

北冰洋区
图4 1994年1月5日至11日期间北极和周边海域的冰浓度(见颜色条),基于国家冰中心的分析(由K. Knowles提供,NSIDC, Boulder, CO):见颜色板部分。

沿MIZ的密度结构也会产生中尺度现象,如漩涡、喷流和上升流。MIZ沿线生物活性较高。

继续阅读:动量平衡

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