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碳中和背景下未来海温和海冰变化对中国地表臭氧浓度的影响: 朱江涛

基于多尺度重建和约束聚类的海冰变化检测算法: 2023年; 针对多时相合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像在海冰变化检测中存在的固有斑点噪声问题,提出基于多尺度重建和约束聚类的海冰变化检测算法。首先,为了抑制斑点噪声,使用多尺度超像素重建方法生成差分图像,并利用局部空间同质信息增强边缘。然后,将两阶段中心约束模糊C均值聚类算法和并行策略相结合,以约束图像预分类过程中聚类中心的错误漂移。最后,在分类阶段将双树复小波变换引入卷积神经网络中构成卷积小波神经网络(Convolutional-Wavelet Neural Network,CWNN),并通过虚拟样本生成方法生成新样本,以缓解模型训练中样本有限的问题。在2个常规数据集和1个海冰数据集上的实验结果证明了该方法的有效性和鲁棒性,对海冰变化检测的准确率达98.50%。; 尹艳华张云鹏肇同斌汤津赢王玮琪; 关键词：模糊C均值

白令海海冰变化及其影响研究综述: 2023年; 白令海是北冰洋的边缘海,其海冰变化与北极其他海域存在巨大差异。近10年来,白令海海冰面积发生显著减少,对区域水文、大气甚至生态系统造成巨大影响,甚至影响到中纬度乃至我国气候系统。基于卫星观测、模式模拟等多种手段,学术界对白令海海冰时空变化特征及其影响因子进行了大量的研究。本文阐述了白令海近期海冰变化,回顾了海冰变化的影响因子,总结了白令海海冰变化对水文、大气、生态系统以及中纬度气候系统的影响。通过对已有研究进行综合分析指出,受研究方法缺陷和观测数据缺失,以及探索因果关系机制的综合性研究较少的影响,对于驱动季节内白令海海冰变化机理认识仍然不足。进一步指出,需要加强对前期海冰对后期海冰影响、风场对海冰的拖拽作用、暖平流对海冰的影响尺度以及海冰面积变化尺度演变等方向的研究。; 王维波张俊鹏贾村张小波; 关键词：白令海海冰变化

末次冰盛期以来鄂霍次克海北部陆架的海冰变化: 2023年; 本文通过高分辨率粒度分析,研究了鄂霍次克海北部陆架LV87-54-1岩芯记录的海冰活动历史。利用AnalySize程序对粒度数据进行端元分析,提取了3个端元,并将EM3作为海冰指标。EM3含量结果表明,末次冰盛期以来鄂霍次克海北部陆架以活动性海冰覆盖为主。末次冰盛期和海因里希冰阶1期(HS 1)时EM3含量最高,指示海冰活动强烈。冰期时北半球中高纬度气候变冷与北极涛动负相位是导致海冰大规模扩张的主要控制机制,东亚夏季风减弱与黑龙江入海径流量的减少促使鄂霍次克海生成更多的海冰。自波令-阿勒罗德间冰阶开始以来,鄂霍次克海北部陆架海冰生成急剧减少,在新仙女木时期海冰曾出现微弱峰值,随后又快速下降。自全新世以来,受北半球中高纬度气候变暖、秋季太阳辐射量升高、北极涛动正相位和东亚夏季风的增强共同影响,EM3含量一直稳定在较低水平,鄂霍次克海海冰的生成受到明显抑制。; 姜雪蛟王昆山董智邹建军刘季花李贞Sergey GorbarenkoAlexander Bosin石学法; 关键词：粒度分析海冰变化鄂霍次克海

巴伦支海和喀拉海区域海冰变化关键过程及热力响应被引量：2: 2023年; 巴伦支海和喀拉海区域是北极海冰变化最显著的地区之一,由于该区域海冰厚度和海冰流速观测数据的不完整,对于巴伦支海和喀拉海区域海冰体积时空变化特征的认识还不够完善,对引起该区域海冰变化的关键过程及海冰对热力学因素的响应理解也不够清晰。本研究综合利用1991—2019年海冰流速和海冰厚度再分析数据与海冰流速模式数据,定量分析了巴伦支海和喀拉海区域海冰变化的主要贡献来源。结果表明,相较于外部的海冰输运变化,局地海冰变化贡献是该区域海冰总体积变化的关键过程。外部海冰的贡献主要由斯瓦尔巴群岛与北地群岛之间的海冰向外输出增加和内向输入减少共同作用引起。在局地海冰变化中,海冰体积减小主要由喀拉海和巴伦支海北部以及喀拉海南部海冰厚度减小所致。区域内海冰分别和海表温度以及地表气温呈现较为显著的负相关性变化。海冰与海表温度高相关性区域的分布与海表温度增暖较快的区域相一致,春、夏季主要位于巴伦支海,秋、冬季扩大至巴伦支海和喀拉海大部分区域。海冰与地表气温之间的平均相关系数高于与海表温度的相关系数,高相关性区域的分布与海冰厚度减小明显的区域分布相似。; 谢瑱瑮张瑜陈长胜徐丹亚张晓王宇蓉张艳艳; 关键词：海冰海表温度地表气温

黄河口邻近海域海冰变化特征及机制分析: 2023年; 黄河口邻近海域海冰是渤海海冰的一部分,为了解其独特的变化特征及机制,本研究基于北海预报中心提供的黄河口周边海洋台站观测数据以及CMEMS(Copernicus Marine Environment Monitoring Service)全球海冰密集度再分析数据,使用统计分析和两种滑动相关分析,结合小波相干方法及大气过程的影响,得到长期变化分析的结果。黄河口冰情在1979—2020年间整体呈减轻趋势(–0.25%/a),显然其直接因素为局地温度整体升高;海冰密集度与黄河径流量呈明显正相关,相关系数为0.46,其原因为径流增大导致盐度降低,海冰增加;与北极涛动指数(AOI,Arctic Oscillation Index)呈明显负相关,相关系数为–0.44,因为当北极涛动为正位相时,东亚大槽强度减弱,北极冷空气南侵受阻隔,冬季黄河口的整体气温升高,导致海冰减少;1997年和2016年左右与北极涛动的相关性都出现了显著正异常,其原因为两次强厄尔尼诺事件的影响,同时海冰密集度在1985年左右的跃变可能与AOI和黄河径流量的突变有关。短期变化分析的结果显示:从2010年和2020年冬季逐日的典型寒潮过程与海冰密集度的变化分析可知,海冰与前6 d负积温的相关性最大,平均相关系数为–0.77,寒潮的出现时间、强度及间隔,控制海冰的生成,而整体气温的低频变化控制海冰的维持和发展。; 胡世强黎舸邓曜成刘娟苏亮于华明; 关键词：黄河口海冰

西北冰洋二氧化碳分压变异与海冰变化的关系: 2023年; 北极海冰消退造成了开阔水域面积的增加,进而促进表层海水吸收更多的二氧化碳(CO_(2)),导致表层CO_(2)分压(pCO_(2))呈上升趋势。然而,目前还缺少对于海冰消退过程中pCO_(2)的显著变化及其与海冰联系的相关研究。本研究基于2008年中国第三次北极科学考察数据,发现西北冰洋夏季海表pCO_(2)的分布呈现出陆架区低海盆区高的特征,整个海区总体上为大气CO_(2)的汇,其中陆架区碳汇通量为13.8 mmol·m^(-2)·d^(-1),而广阔的加拿大海盆区仅为3.7 mmol·m^(-2)·d^(-1)。本研究重点分析了海盆区高pCO_(2)和低碳汇的驱动机制,根据质量平衡模型模拟了加拿大海盆区在整个海冰融化过程以及随开阔海域时间延长的情景下,海表pCO_(2)的响应变化趋势。结果表明:(1)在融冰过程中,海-气CO_(2)交换驱动pCO_(2)呈缓慢增加趋势;(2)在海冰完全融化后,伴随着海面暴露在空气中时间的延长,海-气CO_(2)交换与升温共同作用使pCO_(2)迅速增加,且增加速率高于融化阶段。; 赵雨杨威吴瀛旭金梅兵祁第; 关键词：海表温度净初级生产力

瞬变气候模拟中全新世海冰变化及动力机制: 2022年; 海冰是地球系统内部反馈的重要因子之一,对气候系统的演变具有重要影响。本文基于海气耦合气候模型CCSM3的过去21,000年以来的气候瞬变模拟试验(TraCE21)及其单一强迫试验,分析早中全新世以来(过去7000年以来)海冰演变特征及其控制机理。结果发现,北半球海冰以震荡为主,无明显长趋势,这可能是大气CO2上升和当地夏季太阳辐射降低共同影响所致;在南半球,由于威德尔海和罗斯海淡水注入的突然停止,海冰在距今5000年左右突然减少,而突变前后都无明显趋势,可能与大气CO2和当地春季太阳辐射共同作用有关。结合单一强迫试验结果分析发现,南大洋海冰对南极融冰水变化的响应敏感性取决于与气候背景相关的海冰面积多寡,海冰偏少的暖期对淡水更敏感,反之亦然。由于单一强迫试验都基于末次盛冰期的气候背景,这意味着不能简单利用单一强迫试验解释各自然强迫因素对全新世气候演变的影响。; 张旭郑凯; 关键词：全新世海冰

巴芬湾长时序浮游植物水华与海冰变化耦合关系研究: 在全球变暖的背景下，许多研究表明北冰洋的初级生产力逐年递增。1998-2012年间，北冰洋初级生产力的增长主要由长期的海冰减退主导;而在2012-2018年间，初级生产力的增长却取决于叶绿素a浓度（浮游植物生物量的代名词...; 胡晓坤; 关键词：海冰变化

北极气溶胶与云的交互及其对海冰变化的影响研究: 北极是地球上的气候敏感区,近年来其温度升高是全球平均水平的两倍,而大气气溶胶通过间接辐射强迫对北极变暖有显著影响。为探究北极大气气溶胶光学特性及其与云微物理特性之间复杂的相互作用对海冰的影响,基于MODIS(Modera...; 杨艳丽; 关键词：气溶胶海冰

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