【摘要】：北極航道是連接歐亞北美三大經(jīng)濟(jì)區(qū)最短的航道,具有重要的商業(yè)價(jià)值和戰(zhàn)略意義。我國(guó)是重要的海運(yùn)貿(mào)易國(guó),北極航道的開發(fā)利用將極大的降低運(yùn)輸成本。黨的十九大報(bào)告強(qiáng)調(diào)要加快海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè),將經(jīng)略極地、建設(shè)極地強(qiáng)國(guó)作為海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)的核心內(nèi)容之一,并將北極航道定義為“一帶一路”建設(shè)的“冰上絲綢之路”。北極航道和其他暖水航道最大的差別就是海冰的存在,因此北極航道海域的冰情變化研究對(duì)航道的開通有重要意義。利用1979-2017年美國(guó)雪冰中心sea ice index海冰密集度產(chǎn)品和歐空局CryoSat-2海冰厚度產(chǎn)品評(píng)估了東北航道和西北航道海域海冰范圍、面積和平均海冰厚度的變化趨勢(shì)。在VOS艦船數(shù)據(jù)庫提取的東北航道和西北航道通航路徑的基礎(chǔ)上,借助高分辨率的AMSR-E/2海冰密集度產(chǎn)品,以30%密集度作為通航閾值判斷了航道全線通航初日、終日以及通航時(shí)長(zhǎng),并結(jié)合SMOS薄冰區(qū)的海冰厚度進(jìn)一步討論了咽喉航段的融冰細(xì)節(jié)特征。量化了北極海冰密集度30%等值線的變化趨勢(shì),為穿極航道開通的可能性提供了依據(jù),探討了氣候環(huán)境因素對(duì)北極航道的影響。1979-2017年東北航道和西北航道海域海冰范圍和面積均呈周期性變化,東北航道2005年以后振幅增大,西北航道2007年后振幅增大,1-4月為高值期,7-10月為低值期。海冰范圍和面積均呈減小趨勢(shì),東北航道海域減小速率大于西北航道。東北航道和西北航道海域海冰范圍最小值均出現(xiàn)在2012年,東北航道的次小值為2007年,西北航道為2016年。然而2016年西北航道海域海冰面積小于2012年,這和海冰密集度的持續(xù)降低密切相關(guān)。東北航道西部的巴倫支海和挪威海航段幾乎全年可通航,北地群島附近冰情最為復(fù)雜,可通航性最差,是影響航道通航的關(guān)鍵,近10年來也顯著改善,其中維利基茨基海峽在北地群島附近各海峽中通航性最好。德朗海峽以西的東西伯利亞海域在2000年以前僅個(gè)別年份可通航且需靠近大陸航行,2000年以后明顯好轉(zhuǎn),可通航海域向高緯延伸。西北航道北路巴芬灣航段通航時(shí)間較長(zhǎng),阿蒙森灣以西的航段受冰覆蓋的影響也較小,且可通航海域逐漸向高緯延伸,巴羅海峽到麥克盧爾海峽之間的航段經(jīng)常出現(xiàn)冰障,近些年冰障的位置有西移的趨勢(shì)。航道全線開通時(shí)間的年際變化較大,不僅和航道相關(guān)海域海冰面積的變化有關(guān),而且還受海冰運(yùn)動(dòng)模式的影響,例如2007年東北航道海域海冰面積較小,但夏季拉普捷夫海強(qiáng)勁的西北風(fēng),促使海冰靠岸運(yùn)動(dòng),造成泰梅爾半島北部海冰擁堵,北地群島附近海峽通航困難。但總體上,東北航道全線開通初日以0.85天/年的速率提前,通航終日以0.73天/年的速率推后。近10年來,東北航道的可通航性明顯增強(qiáng),通航初日的波動(dòng)較大,最早在7月底,最晚到8月底開通,而通航終日相對(duì)較穩(wěn)定,一般在10月上旬或中旬,如若考慮海冰厚度小于30cm時(shí),航道仍可通航,那么東北航道的通航終日可能延續(xù)到10低或11月初。西北航道南路的可通航性明顯優(yōu)于北路,北路的可通航年份較少,其中以2010-2012年的可通航性最佳,全線開通時(shí)間達(dá)50多天,通航初日提前的速率遠(yuǎn)大于通航終日推后的速率,分別為0.9天/年和0.25天/年。南路在2003、2004和2005年未開通,2014年僅16天可通航,其余年份的可通航天數(shù)少則30-40天,多則60-70天。南路弗瑞赫克拉海峽較早開通,但易反復(fù)冰塞,在拉森海峽到毛德皇后灣的航段中,繞過威廉王島,沿詹姆斯羅斯灣-雷伊海峽-辛普森海峽的航線冰情相比維多利亞海峽的冰情更輕,更有利于通航。北極每年海冰面積最小日出現(xiàn)在9月上旬或中旬。最小海冰面積和平均密集度持續(xù)刷新,2016年最小海冰面積雖略大于2012年,但平均海冰密集度卻比2012年小6.8%。1979-2017年夏季密集度30%等值線不斷退縮,以8月和9月退縮速率最快,分別為-12.8km/yr.和-11.9km/yr.,若以此速率退縮,那么將在不足40年的時(shí)間里,8月和9月北緯85°以南的海域?qū)⒖赏ê?通航路線和穿極航道極為接近。北極海冰面積的變化和海表面溫度異常、海表面風(fēng)場(chǎng)以及氣壓密切相關(guān)。溫度的上升,促進(jìn)了海冰的融化,并且與氣壓共同影響了風(fēng)場(chǎng)的變化,海冰在風(fēng)場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生輻合和輻散運(yùn)動(dòng),海冰的分布對(duì)航道的通航有重要影響。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P731.15

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王瑋;;有這樣一位環(huán)保局長(zhǎng)——速寫大連市環(huán)保局黨組書記、局長(zhǎng)張海冰[J];中國(guó)生態(tài)文明;2017年05期

2 羅成喜;張大勇;王國(guó)軍;于哲敏;婁春娟;岳前進(jìn);;渤海灣海冰壓縮強(qiáng)度測(cè)試研究[J];中國(guó)海洋平臺(tái);2016年05期

3 季青;龐小平;許蘇清;趙羲;劉清全;石中玉;;極地海冰厚度探測(cè)方法及其應(yīng)用研究綜述[J];極地研究;2016年04期

4 殷俊俊;馮正平;劉樂樂;沈權(quán);;極地海冰環(huán)境分析[J];船舶;2017年02期

5 任政委;查恩來;龍慧;劉文增;;中國(guó)南極科學(xué)考察探地雷達(dá)海冰探測(cè)[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2017年02期

6 張文奇;張勝茂;樊偉;胡勇;鞏彩蘭;;南極磷蝦探捕區(qū)獨(dú)立海冰提取[J];遙感信息;2017年03期

7 顏鈺;邵冬冬;許映軍;顧衛(wèi);;海冰運(yùn)動(dòng)研究進(jìn)展綜述[J];海洋預(yù)報(bào);2017年03期

8 劉煜;吳輝碇;;第1講 渤、黃海的海冰[J];海洋預(yù)報(bào);2017年03期

9 劉煜;吳輝碇;;第2講 海冰動(dòng)力學(xué)[J];海洋預(yù)報(bào);2017年05期

10 leithian;;海冰,來年再見啦![J];海洋世界;2016年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 何璇;任妙春;周須文;常志坤;;河北省沿海海冰時(shí)空分布特征及其氣象要素指標(biāo)分析[A];第34屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì) S25 謝義炳先生誕辰100周年紀(jì)念暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2017年

2 石立堅(jiān);王其茂;鄒斌;曾韜;施英妮;;基于輻射計(jì)海冰密集度數(shù)據(jù)的北極區(qū)域海冰變化規(guī)律分析[A];“一帶一路”戰(zhàn)略與海洋科技創(chuàng)新——中國(guó)海洋學(xué)會(huì)2015年學(xué)術(shù)論文集[C];2015年

3 康釗菁;葉松;王曉蕾;李軍;劉鳳;;海冰厚度測(cè)量技術(shù)進(jìn)展[A];“一帶一路”戰(zhàn)略與海洋科技創(chuàng)新——中國(guó)海洋學(xué)會(huì)2015年學(xué)術(shù)論文集[C];2015年

4 藥蕾;蘇潔;;渤海海冰的大氣影響因子[A];第33屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì) S1 災(zāi)害天氣監(jiān)測(cè)、分析與預(yù)報(bào)[C];2016年

5 吳輝碇;;海冰動(dòng)力學(xué)過程的數(shù)值模擬[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（上冊(cè)）[C];1999年

6 郭井學(xué);李鑫;席穎;李丙瑞;;雷達(dá)技術(shù)在極地海冰厚度探測(cè)中的應(yīng)用研究[A];中國(guó)地球物理2010——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十六屆年會(huì)、中國(guó)地震學(xué)會(huì)第十三次學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年

7 李彥青;蘇潔;汪洋;郭曉葭;翟夢(mèng)茜;;渤海海冰距離侯平均時(shí)間序列構(gòu)建與分析[A];第28屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)——S3天氣預(yù)報(bào)災(zāi)害天氣研究與預(yù)報(bào)[C];2011年

8 孫波;何茂兵;康建成;溫家洪;李院生;;探地雷達(dá)對(duì)北冰洋海冰的探測(cè)與分析[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊2002——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十八屆年會(huì)論文集[C];2002年

9 周琳琳;康建成;益建芳;張小偉;;被動(dòng)微波遙感與南極海冰[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊2002——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十八屆年會(huì)論文集[C];2002年

10 周凱;;基于機(jī)載多傳感器系統(tǒng)的海冰航空遙測(cè)研究[A];第十四屆全國(guó)遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2003年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 崔鯨濤 胡麗茹;拉響海冰藍(lán)色警報(bào)[N];中國(guó)海洋報(bào);2018年

2 記者 張夢(mèng)然;海冰已成塑料微粒臨時(shí)“儲(chǔ)存庫”[N];科技日?qǐng)?bào);2018年

3 本報(bào)記者 崔國(guó)輝;堪憂：北極氣溫頻繁驟升[N];中國(guó)氣象報(bào);2017年

4 本報(bào)記者 董姝楠;千里迢迢探海冰[N];中國(guó)海洋報(bào);2017年

5 本報(bào)記者 楊安麗 通訊員 任弘道;大連 一切都是為了碧水藍(lán)天[N];中國(guó)環(huán)境報(bào);2017年

6 記者 房琳琳;北極變暖速度為其他地區(qū)兩倍[N];科技日?qǐng)?bào);2017年

7 ;奮斗的青春最美麗[N];中國(guó)海洋報(bào);2017年

8 本報(bào)記者 郭靜原;航海遙感：開啟海天觀測(cè)“第三眼”[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2017年

9 本報(bào)記者 游雪晴;北方的那片冰與海，與我們息息相關(guān)[N];科技日?qǐng)?bào);2017年

10 本報(bào)記者 吳瓊;菁冰連：海冰之上舞青春[N];中國(guó)海洋報(bào);2016年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 趙海培;導(dǎo)管架海洋平臺(tái)與海冰相互作用及結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2015年

2 韓正兵;東南極普里茲灣“生物泵”及其對(duì)海冰變化的響應(yīng)[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2018年

3 王安良;基于強(qiáng)度試驗(yàn)和立體監(jiān)測(cè)的海冰離散元模型及工程應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2014年

4 紀(jì)永剛;基于微波圖像的遼東灣海冰典型要素信息提取[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2006年

5 王剛;中小尺度海冰動(dòng)力學(xué)的粘彈—塑性本構(gòu)模型及SPH數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2007年

6 盧鵬;基于圖像分析的海冰幾何參數(shù)和拖曳系數(shù)參數(shù)化研究[D];大連理工大學(xué);2007年

7 郭井學(xué);基于電磁感應(yīng)理論的極地海冰厚度探測(cè)研究[D];吉林大學(xué);2007年

8 張樹剛;海冰密集度反演以及北極中央?yún)^(qū)海冰和融池變化物理過程研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年

9 王瑞學(xué);海冰動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬及波浪與海冰相互作用[D];大連理工大學(xué);2010年

10 李春花;海冰在潮汐和波浪作用下的斷裂機(jī)理研究[D];大連理工大學(xué);2000年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 沈校熠;基于CrvoSat-2的海冰厚度反演方法研究[D];南京大學(xué);2018年

2 王蔓蔓;1979-2017年北極航道冰情變化研究[D];南京大學(xué);2018年

3 龐海洋;近50年來渤海海冰時(shí)空變化與氣候因子關(guān)系研究[D];魯東大學(xué);2018年

4 劉濤;基于模糊事故樹的海冰事故防控研究[D];大連海事大學(xué);2017年

5 盧巍;海冰彎曲破壞的近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)數(shù)值計(jì)算方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2017年

6 肖王星;東北亞海冰變化特征及其原因分析[D];中國(guó)氣象科學(xué)研究院;2017年

7 賈麗莉;2003-2013年北極圈海冰時(shí)空變化研究[D];魯東大學(xué);2015年

8 任朝輝;基于決策樹算法的遙感影像海冰檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用[D];青島大學(xué);2012年

9 劉宗勛;立體監(jiān)測(cè)的海冰圖像處理與分析方法研究[D];大連理工大學(xué);2013年

10 靳衛(wèi)衛(wèi);海冰智能視頻監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D];中國(guó)海洋大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2733350