夏季北极密集冰区范围确定及其时空变化研究

摘要

研究夏季北极密集冰区的范围变化是了解北极海冰融化过程的重要手段。密集冰区与海冰边缘区之间没有明确的分界线，海冰密集度在两者之间平滑过渡，确定密集冰区范围就需确定一个密集度阈值。本文对比了 AMSR-E6.25km与12.5km两种分辨率下的海冰密集度遥感数据，后者随海冰融化减小过快，采用前者研究夏季密集冰区更为合理。研究发现不同密集度阈值所围范围在密集冰区边缘处的减小存在由快变慢的过程，同时与周围格点的密集度差异变化在该处最为显著，对这两个特征进行统计分析，获得的阈值同为89％，具有明确的物理意义和合理性。以此为基础，运用腐蚀算法剔除海冰边缘区，同时结合连通域法排除小范围密集冰的影响，进而确定密集冰区的范围。结果表明，2002-2006年密集冰区覆盖范围较大，年际变化较小，2007年以后明显减小，2010年与2011年相继出现最小值，其中2011年的范围最小值仅为2006年的64%。密集冰区范围的变化不同于海冰覆盖范围，是具有独立特性的海冰变化参数，反映出高密集度海冰区域的变化特征。海冰的融化与海冰边缘区的变化是导致密集冰区范围发生变化的两个主要因素。03年8月底至9月初高纬度地区融池水已开始结冰，成为影响此时融池覆盖率的主导因素，由于此时融池覆盖率较低，对密集冰区范围极小值的获取影响不大。本文提出了一种研究北极海冰变化的新思路，密集冰区覆盖范围的减小表明北极中央区域高密集度海冰正持续减少。

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1 引言

1.1北极地理条件及海冰概况

1.2 海冰密集度数据及密集冰区边缘线

1.3 北极密集冰区范围变化影响因子

1.4 夏季融池分布及其对海冰密集度数据的影响

2 AMSR-E6.25km和12.5km海冰密集度数据分析对比

2.1 AMSR-E海冰密集度数据介绍

2.2 两种分辨下海冰密集度分布特征

2.3 两种分辨率下海冰密集度分布差异变化分析

2.4 小结

3 北极密集冰区范围确定

3.1密集冰区边缘处密集度阈值????的确定

3.2 腐蚀算法与连通域法应用

4 夏季北极密集冰区时空变化特征

4.1 夏季密集冰区覆盖范围随时间变化特征

4.2 夏季北极密集冰区与海冰边缘区的转化

4.3 密集冰区范围变化的讨论

5 夏季北极融池对密集冰区范围影响评估

5.1 融池覆盖率计算

5.2 融池分布特征分析

5.3 融池存在对确定密集冰区范围的影响

5.5 小结

6 结论

参考文献

致谢

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