夏季北冰洋海冰边缘区海水温盐结构及其形成机理

利用 1 999年北极科学考察期间在海冰边缘区的三次考察数据 ,研究了北冰洋海冰边缘区的温度和盐度结构。将海冰边缘区分为机制不同的两大类 ,一类是暖水海冰边缘区 ,主要热源是外部暖水进入海冰边缘区携带的热量 ;另一类是冷水海冰边缘区 ,主要热源是太阳辐射加热。文中主要对冷水海冰边缘区进行了研究。虽然两个冷水海冰边缘区 (R区与T区 )温度结构不尽相同 ,但都存在表层以下水体中的温度极大值现象 ,R区的温度极大值位于2 0m左右 ,T区的位于 40— 5 0m左右的深度 ,可以认为是海冰边缘区的典型温度特征。作者认为 ,次表层暖水的热源是太阳辐射的直接加热 ,为此 ,建立了太阳加热引起海水次表层增暖的物理模型和简单的数学模型 ,获得了冰下海水在太阳辐射的作用下增暖的解析解。结果表明 ,部分太阳辐射能穿过海冰加热冰下海水 ,加热之初温度的极大值出现在近表层 ,随着时间的推移 ,海温极大值的位置向下移动 ,最终可以达到 40m左右 ,证明了仅仅依靠太阳的短波辐射就可以形成中间暖的水层。文中阐明 ,开阔海水更多的是上混合层和跃层结构 ,冰下海水主要是次表层暖水结构 ;冷水海冰边缘区的海水主要带有冰下海水的特征。由于次表层暖水的形成与海冰厚度关系很大 ,近十几年北冰洋海冰厚度的显著减少势必加