All-Sky Surface Radiation and Clear-Sky Surface Energy Budgets: Summer to Freeze-Up in the Western Maritime Arctic

摘要

[Traduit par la rédaction] L'expédition ArcticNet de 2009, une campagne sur le terrain gui s'est déroulée à bord du NGCC Amundsen dans la région du golfe d'Amundsen et de l'est de la mer de Beaufort de la mi-juillet jusqu 'au début de novembre, a fourni l'occasion de décrire le bilan radiatif de surface pour le ciel total et le bilan énergétique de surface par ciel clair entre l'été et le moment de la prise des glaces dans l'est de l'Arctique maritime, où les données sont rares. Comme la superficie de l'eau libre était généralement plus grande que celle des floes de glace, c'est le rayonnement net à la surface de l'eau qui déterminait le bilan radiatif. Etant donné que l'albédo de l'eau est beaucoup moindre que l'albédo des floes de glace, l'étendue et la durée de l'eau libre en été est un important mécanisme de rétroaction lié à l'albédo. De l'été jusqu'à la prise des glaces, le rayonnement net de courtes longueurs d'onde pour ciel total a diminué constamment à mesure que l'angle du soleil diminuait alors qu'en même temps le rayonnement net de grandes longueurs d'onde pour le ciel total devenait de plus en plus négatif. Le rayonnement net à la surface pour le ciel total est passé de positif en été à négatif durant la période de la prise des glaces. De l'été à la prise des glaces, il s'est produit à la fois des flux de chaleur turbulents vers le haut et vers le bas. En été, un résidu positif du bilan énergétique de surface a contribué à la fonte des floes de glaces ou au réchauffement de la couche de mélange de l'océan Arctique. Pendant la prise des glaces, avec des températures inférieures à environ -5℃, les résidus étaient principalement négatifs, ce qui suggère que la perte de chaleur par la couche de mélange de l'océan et la chaleur relâchée par le changement de phase de l'eau étaient des facteurs importants du résidu du bilan énergétique.%The 2009 ArcticNet expedition was a field campaign in the Amundsen Gulf-eastern Beaufort Sea region from mid-July to the beginning of November aboard the CCGS Amundsen that provided an opportunity to describe the all-skv surface radiation and the clear-sky surface energy budgets from summer to freeze-up in the data sparse western maritime Arctic. Because the fractional area of open water was generally larger than the. fractional area of ice floes, the net radiation at the water surface controlled the radiation budget. Because the water albedo is much less than the albedo of the ice floes, the extent and duration of open water in summer is an important albedo feedback mechanism. From summer to freeze-up, the net all-sky shortwave radiation declined steadily as the solar angle lowered, while coincidently the net all-sky longwave radiation became increasingly negative. The all-sky net sutface radiation switched from positive in summer to negative during the freeze-up period. From summer to freeze-up, both upward and downward turbulent heat fluxes occurred. In summer, a positive surface energy budget residual contributed to the melting of ice floes and/or to the warming of the Arctic Ocean's mixed layer. During the freeze-up period, with temperatures below approximately -5℃, the residuals were mainly negative suggesting that heal loss from the ocean's mixed layer and heal released by the phase change of water were significant components of the energy budget's residual.