第七届青年地学论坛

    淡水通量是导致北冰洋上层海洋层结变化的重要原因之一，层结的改变也对海冰融化起着一定的反馈作用。之前的研究都聚焦于径流和降水给北冰洋带来的淡水，而海冰融化过程中融冰淡水直接进入海洋的表层，海洋和海冰对这种动态过程会有多大的响应和怎样的反馈也亟待探讨。在一个单一的融冻季节，一维模式能够很好的模拟海冰融化过程中北冰洋垂向的海洋分层和海冰厚度的变化（Linders J and BjoRk G.，2013)，基于MITgcm冰-海耦合模式进行的一维模拟实验，根据层结的强弱，选取了北冰洋三不个同的区域，利用5月份itp数据作为初始场，通过控制融冰期融冰水是否进入海洋，揭示了融冰水以何种程度影响北冰洋不同海域的盐跃层稳定性以及对海冰融化的反馈作用。
    一年内的实验结果显示：相比于融冰水存在的情况下，去除融冰水后，融冰末期加拿大海盆的混合层深度多加深了28m左右，并未与次表层暖水发生明显的混合；北极中心海域的混合层深度多加深了50m左右，也未达到大西洋暖水的深度；而在靠近大西洋一侧的欧亚海盆，混合层深度多加深了接近132m，已近加深到大西洋暖水区域，为表层海冰的融化提供了更多热量；去除融冰水后，融冰末期海冰厚度在三个区域内分别多减少了0.3m(加拿大海盆)、0.34m(北极中心海域)、1m(欧亚海盆)，海冰密集度多减少了0.069、0.075、0.2，进一步导致更多的太阳辐射进入海洋促进海冰的融化，延长了融冰期。
    研究表明：融冰水进入加强了海洋的层结，有效的阻碍了海洋向表层的物质能量输送，在加拿大海盆和北极中心区域，阻碍下层暖水向上输送热量的主导因素是其原本较强的层结作用；而在靠近大西洋一侧的欧亚海盆，融冰期进入海洋的融冰水是阻碍大西洋暖水向上输送热量的主要原因；无论层结强弱，融冰水都在一定程度上阻碍着海冰的进一步融化，对海冰融化有负反馈效应，其反馈程度取决于融冰初期上层海洋层结的强度。
 

北冰洋 海冰耦合模式 融冰淡水 层结 反馈效应