北极地区极昼气候突变现象及转型成因研究

摘要

基于1979-2018年的NCEP-DOE Reanalysis Ⅱ逐日再分析数据,采用模糊C均值聚类算法(Fuzzy C-Means Algorithm,FCMA)将北极地区极昼期间的气候分为寒干型、半寒干型、半暖湿型及暖湿型4种.在夏季北极海冰快速减少的气候背景下,这4种气候型控制的区域也相应发生了明显变化.其中,寒干型气候面积以-7.241×104km2·a-1的速率快速减少;半寒干型气候面积以6.489×104km2·a-1的速率快速增加,且洋面上的气候型变化比陆地更为显著.1999年前后,北极地区主控气候发生突变现象:由寒干型气候为主转化为半寒干型气候为主,尤其在楚科奇海和东西伯利亚海表现突出.成因分析表明海冰面积—净短波辐射—大气增暖增湿—向下长波辐射—气候型转变之间存在密切联系,极昼期海冰面积异常减少对其气候转型突变起到了重要作用.