Sự sụp đổ bất thường của các vòm băng tại eo biển Nares dẫn đến việc xuất khẩu băng biển Bắc Cực gia tăng
Tóm tắt
Các vòm băng thường hình thành ở hai đầu bắc và nam của eo biển Nares đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết xuất khẩu băng biển đa niên từ Đại dương Bắc Cực. Đại dương Bắc Cực đang tiến triển thành một khối băng trẻ hơn, mỏng hơn và di động hơn, và số phận của băng đa niên ngày càng trở nên quan trọng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng dữ liệu vận động băng từ hình ảnh Sentinel-1 để báo cáo về hành vi gần đây của các vòm băng này và các dòng chảy băng liên quan. Chúng tôi chỉ ra rằng thời gian hình thành vòm băng đã giảm trong 20 năm qua, trong khi cả diện tích và thể tích băng dọc theo eo biển Nares đều gia tăng. Những kết quả này cho thấy một quá trình chuyển tiếp đang diễn ra tới một trạng thái mà sự hình thành của những vòm này sẽ trở nên không điển hình, kèm theo đó là sự gia tăng xuất khẩu băng đa niên, thúc đẩy quá trình chuyển đổi tới khối băng Bắc Cực trẻ và mỏng hơn.
Từ khóa
#băng biển Bắc Cực #eo biển Nares #vòm băng #xuất khẩu băngTài liệu tham khảo
Kwok, R., Toudal Pedersen, L., Gudmandsen, P. & Pang, S. S. Large sea ice outflow into the Nares Strait in 2007. Geophys. Res. Lett. 37, L03502 (2010).
Kozo, T. L. The hybrid polynya at the northern end of Nares Strait. Geophys. Res. Lett. 18, 2059–2062 (1991).
Bourke, R. H. & Garrett, R. P. Sea ice thickness distribution in the Arctic Ocean. Cold Reg. Sci. Technol. 13, 259–280 (1987).
Kwok, R. Arctic sea ice thickness, volume, and multiyear ice coverage: losses and coupled variability (1958–2018). Environ. Res. Lett. 13, 105005 (2018).
Maslanik, J., Stroeve, J., Fowler, C. & Emery, W. Distribution and trends in Arctic sea ice age through spring 2011. Geophys. Res. Lett. 38, https://doi.org/10.1029/2011GL047735 (2011).
Melling, H. Sea ice of the northern Canadian Arctic Archipelago. J. Geophys. Res.: Oceans 107, 2-1-2-21 (2002).
Kwok, R. et al. Thinning and volume loss of the Arctic Ocean sea ice cover: 2003–2008. J. Geophys. Res.: Oceans 114 (2009).
Ryan, P. A. & Münchow, A. Sea ice draft observations in Nares Strait from 2003 to 2012. J. Geophys. Res.: Oceans 122, 3057–3080 (2017).
Barber, D. G., Hanesiak, J. M., Chan, W. & Piwowar, J. Sea‐ice and meteorological conditions in Northern Baffin Bay and the North Water polynya between 1979 and 1996. Atmosphere-Ocean 39, 343–359 (2001).
Münchow, A. Volume and Freshwater Flux Observations from Nares Strait to the West of Greenland at Daily Time Scales from 2003 to 2009. J. Phys. Oceanogr. 46, 141–157 (2016).
Laliberté, F., Howell, S. E. L. & Kushner, P. J. Regional variability of a projected sea ice-free Arctic during the summer months. Geophys. Res. Lett. 43, 256–263 (2016).
Sou, T. & Flato, G. Sea Ice in the Canadian Arctic Archipelago: modeling the past (1950–2004) and the future (2041–60). J. Clim. 22, 2181–2198 (2009).
Moore, G.W.K., Schweiger, A., Zhang, J. & Steele, M. Spatiotemporal variability of Sea Ice in the Arctic’s Last Ice Area. Geophys. Res. Lett. 46, 11237–11243 (2019).
Pfirman, S., Tremblay, B., Newton, R. & Fowler, C. The last Arctic sea ice refuge. AGUFM 2010, C43E–C40592 (2010).
Hibler, W., Hutchings, J. & Ip, C. Sea-ice arching and multiple flow states of Arctic pack ice. Ann. Glaciol. 44, 339–344 (2006).
Moore, G. W. K. & McNeil, K. The Early Collapse of the 2017 Lincoln Sea Ice Arch in Response to Anomalous Sea Ice and Wind Forcing. Geophys. Res. Lett. 45, 8343–8351 (2018).
Howell, S. E. et al. Recent changes in the exchange of sea ice between the Arctic Ocean and the Canadian Arctic Archipelago. J. Geophys. Res.: Oceans 118, 3595–3607 (2013).
Samelson, R.M., Agnew, T., Melling, H. & Münchow, A. Evidence for atmospheric control of sea‐ice motion through Nares Strait. Geophys. Res. Letters 33 (2006).
Hansen, K. Ice Arch Crumbles Early, https://earthobservatory.nasa.gov/images/145232/ice-arch-crumbles-early (2019).
Spreen, G., Kaleschke, L. & Heygster, G. Sea ice remote sensing using AMSR-E 89-GHz channels. J. Geophys. Res.: Oceans 113, n/a–n/a (2008).
Dumont, D., Gratton, Y. & Arbetter, T. E. Modeling Wind-Driven Circulation and Landfast Ice-Edge Processes during Polynya Events in Northern Baffin Bay. J. Phys. Oceanogr. 40, 1356–1372 (2010).
Moore, G. W. K. & Våge, K. Impact of model resolution on the representation of the air–sea interaction associated with the North Water Polynya. Q. J. R. Meteorological Soc. 144, 1474–1489 (2018).
Münchow, A. & Melling, H. Ocean current observations from Nares Strait to the west of Greenland: Interannual to tidal variability and forcing. J. Mar. Res. 66, 801–833 (2008).
Schweiger, A. et al. Uncertainty in modeled Arctic sea ice volume. J. Geophys. Res.: Oceans 116, n/a–n/a (2011).
Zhang, J. & Rothrock, D. A. Modeling Global Sea Ice with a Thickness and Enthalpy Distribution Model in Generalized Curvilinear Coordinates. Monthly Weather Rev. 131, 845–861 (2003).
Howell, S. E., Laliberté, F., Kwok, R., Derksen, C. & King, J. Landfast ice thickness in the Canadian Arctic Archipelago from observations and models. Cryosphere 10, 1463–1475 (2016).
Lindsay, R. & Schweiger, A. Arctic sea ice thickness loss determined using subsurface, aircraft, and satellite observations. Cryosphere 9, 269–283 (2015).
Ricker, R., Hendricks, S., Helm, V., Skourup, H. & Davidson, M. Sensitivity of CryoSat-2 Arctic sea-ice freeboard and thickness on radar-waveform interpretation. Cryosphere 8, 1607–1622 (2014).
Tilling, R. L., Ridout, A. & Shepherd, A. Estimating Arctic sea ice thickness and volume using CryoSat-2 radar altimeter data. Adv. Space Res. 62, 1203–1225 (2018).
Smedsrud, L. H., Halvorsen, M. H., Stroeve, J. C., Zhang, R. & Kloster, K. Fram Strait sea ice export variability and September Arctic sea ice extent over the last 80 years. Cryosphere 11, 65–79 (2017).
Rallabandi, B., Zheng, Z., Winton, M. & Stone, H. A. Formation of sea ice bridges in narrow straits in response to wind and water stresses. J. Geophys. Res.: Oceans 122, 5588–5610 (2017).
Barber, D. et al. Increasing mobility of high Arctic sea ice increases marine hazards off the east coast of Newfoundland. Geophys. Research Letters (2018).
Haas, C. & Howell, S. E. Ice thickness in the Northwest Passage. Geophys. Res. Lett. 42, 7673–7680 (2015).
Huet, C. et al. Food insecurity and food consumption by season in households with children in an Arctic city: a cross-sectional study. BMC Public Health 17, 578 (2017).
Ingram, R. G., Bâcle, J., Barber, D. G., Gratton, Y. & Melling, H. An overview of physical processes in the North Water. Deep Sea Res. Part II: Topical Stud. Oceanogr. 49, 4893–4906 (2002).
Shroyer, E. L., Samelson, R. M., Padman, L. & Münchow, A. Modeled ocean circulation in Nares S trait and its dependence on landfast‐ice cover. J. Geophys. Res.: Oceans 120, 7934–7959 (2015).
Kwok, R. Exchange of sea ice between the Arctic Ocean and the Canadian Arctic Archipelago. Geophys. Res. Lett. 33 (2006).
Komarov, A. S. & Barber, D. G. Sea ice motion tracking from sequential dual-polarization RADARSAT-2 images. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 52, 121–136 (2013).
Tivy, A. et al. Trends and variability in summer sea ice cover in the Canadian Arctic based on the Canadian Ice Service Digital Archive, 1960–2008 and 1968–2008. J. Geophys. Res.: Oceans 116 (2011).
Rudnick, D. L. & Davis, R. E. Red noise and regime shifts. Deep Sea Res. Part I: Oceanographic Res. Pap. 50, 691–699 (2003).
Santer, B. D. et al. Statistical significance of trends and trend differences in layer-average atmospheric temperature time series. J. Geophys. Res.: Atmospheres 105, 7337–7356 (2000).