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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近年来，北极正在发生实质性变化，其温度变化趋势比其他任何地方都要强，被普遍称为北极放大(alexeev 等人，2012)。作为地球气候系统的一个组成部分，北冰洋海冰覆盖通过调节地表反照率以及海-气界面处的湍流热量和动量通量，在北半球高纬度地表能量收支中起着重要作用（serreze 等人，2007）。 通过冰反照率反馈，不断升高的温度与海冰覆盖减少密切相关(stroeve 等人，2012)。最近加速的北极海冰减少被认为是中纬度环流变化的一个可能的强迫因子，可以被投影到北极涛动（ao）和/或北大西洋涛动（nao）模式。海冰损失与ao模式之间的这种联系在从年际到年代的时间尺度上是稳健的。因此，最近冬季ao的减弱和相应的中纬度气候变化可能与巴伦支海和喀拉海初冬的海冰损失有一定的关系。

自20世纪90年代以来，北极海冰覆盖率一直以前所未有的速度下降（comiso 等人，2008），与南极海冰全年增长形成鲜明对比（simmonds 2015）。 已经提出了一系列正反馈过程来解释全球变暖背景下北极海冰的加速下降，表明当地冰-大气-海洋系统紧密耦合（screen 和simmonds 2010; stroeve 等人，2012）。 即使在耦合的全球气候模式中观测到的海冰退缩已经被低估，但预计在本世纪中叶夏季中部的北冰洋将是无冰的（stroeve 等人，2012; massonnet 等人，2012）。 如此快速的冰雪退缩已经引起科学界越来越多的关注，以评估北极海冰损失可能造成的气候影响。尽管在探索海冰与海冰关系方面进行了大量的努力，但在模拟研究中对海冰减少反应的极性仍然缺乏共识，从正相位（strey 等，2010;orsolini 等，2012）到没有显着变化（screen 等，2014），到ao / nao的负相位（如peings和magnusdottir 2014）。

在观测研究中，大的空间范围和时间上连续的海冰损失使得难以确定关键地理位置海冰强迫大气的区域和时间。喀拉海海冰可能是冬季ao和相关地表气候以及未来北半球（nh）气候变化的潜在预测因子。因此，对巴伦支海和喀拉海海冰密集度主模态的分析及其对海汽热量交换和大气环流变化的回归分析有着重要的意义。

2. 研究的基本内容

（1）对遥感观测的11月份巴伦支海喀拉海海冰密集度做eof分析，得到巴伦支海喀拉海海冰密集度变化的主模态，分析这些模态的空间特征和时间变化特征；

（2）基于era-interim再分析数据和线性回归分析方法，得到不同巴伦支海喀拉海海冰变化主模态与冬季北极海汽热量交换（海表潜热通量与感热通量之和）变化的回归关系；

（3）分析不同巴伦支海喀拉海海冰变化主模态与冬季大气环流（地表气温、平均海面气压、500hpa位势高度）变化的回归关系。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

利用现有的数据得到巴伦支海喀拉海海冰密集度变化的主模态，基于再分析数据和回归分析方法得到其与冬季北极海汽热量交换、大气环流变化的回归关系。

4. 参考文献

alexeev v a, esau i, polyakov i v, et al. vertical structure of recent arctic warming from observed data and reanalysis products[j]. climatic change, 2012, 111(2): 215-239.

comiso j c, parkinson c l, gersten r, et al. accelerated decline in the arctic sea ice cover[j]. geophysical research letters, 2008, 35(1).

方之芳，郭裕福，乔琪，方锦辉。北极海冰减少及其与相关气象场的联系[j].高原气象，2002,（6）.doi:10.3321/j.issn:1000-0534.2002.06.006.