帖子:拼凑北极海冰的历史追溯到1850年

客人的一篇文章,佛罗伦萨的羁绊首席研究员,国家冰雪数据中心(国家冰雪数据中心在美国)。

在北极海冰覆盖经历了一次广泛报道下降在最近的几十年。减少最大的在夏天,海冰范围减少了约12%以来,每十年卫星记录始于1979年。

这种快速下降的主要原因是气温上升。北极变暖的速度是全球平均水平的两倍,这一现象被称为北极放大。其他因素,如风的模式和海洋变暖海冰递减,也扮演了一定的角色。

卫星提供一个不间断的记录北极海冰覆盖,允许科学家监控从一天到下一个变化。但是因为这些数据只覆盖最近三年半,我们需要看其他地方收集信息随着时间变化。

这个数据是必要的,一些研究问题不能回答只有短期的记录,如:

1. 北极海冰覆盖一直以来这个小工业革命吗?
2. 海冰曾经拒绝这个快速的历史记录?
3. 海冰是如何影响自然波动在多个几十年?

为了解决这个问题我们建立了海冰回到1850年的记录。这意味着一些不寻常来源收集数据。

数字化数据

首先,一个小的背景。在1970年代,世界上的海冰研究人员是一个小型社区。感兴趣的学者主要是海冰的作用在调节地表能量平衡的北极。必威体育在线注册海冰隔离寒冷的气氛从温暖的海洋,反映了在北极的夏天,阳光和热量释放或商店或冻结融化的过程。

当时,是否可变性在北极海冰范围是受气候影响仍然是开放的。

然而,科学家们仍然担心保留现有数据在冰面上,和收集更多的目的是产生一个Arctic-wide视图的海冰条件。

海冰的观测来自很远的地方,包括船报告由海军海洋学家、飞机调查、编译和分析各国冰服务和气象台。

教授约翰·沃尔什现在在阿拉斯加大学费尔班克斯,和米克·凯利博士东英吉利大学(现已退休),开拓者在检索数据。他们hand-digitised信息来源,如空中调查,从美国海军和英国气象办公室的丹麦气象研究所年鉴的地图(见例子1978年和1979年-两个pdf文件)。

沃尔什和教授威廉·查普曼从伊利诺伊大学使用这些不同的来源每月的网格在北极,南大洋的海冰的浓度,覆盖1901 - 95年期间。这些网格研究中被证明是非常受欢迎的——可能是因为几乎没有选择。

然而,这个记录的早期有明显差距。几乎没有冰信息被收集在第二次世界大战期间,例如。

这些差距是由每个月使用的长期平均水平。这是下面的图表所示,显示每月的海冰气象局哈德利中心的数据(红色和黑色线)和最近的美国国家航空航天局卫星记录(蓝线)。

虽然这个数据提供了一个长期的海冰变化的迹象,它不能准确反映跌宕起伏的自然变化。这对气候模型提出了一个问题,需要数据与现实过去海冰波动,以此为基础预测未来。

幸运的是,这些每月网格出版以来的十年,更多的历史数据来源变得可用。

新能源

我们使用一系列新的数据源以填补延长1850年北极海冰的记录。我们也更新了最新的卫星数据记录。

这些信息的来源我们用来创建海冰数据集:

• 海冰边缘位置在北大西洋,1850年至1978年间,来自各种来源,包括报纸、船舶观测,飞机观测、日记和更多。
• 海冰浓度数据定期空中调查的冰在北极,北极和南极东部研究所圣彼得堡,俄罗斯,从1933年开始。
• 海冰边缘位置纽芬兰和加拿大海洋地区的观察,对1870年到1962年。
• 详细的图表的冰在1954年到1978年,在阿拉斯加海域最初咨询公司(的财产Dehn的集合)。
• Arctic-wide地图的冰层覆盖丹麦气象研究所从1901年到1956年。
• 捕鲸船日志条目指出船位一起的这艘船是否存在冰(参见下面的捕鲸船的形象)。

这些新能源已经存在数据编译在一种或另一种形式我们抓住他们。但许多需要数字化和解释之前可能被纳入一个长期记录的信息。例如,下面是一个的航空调查地图在俄罗斯北极与南极研究所。不同的颜色阴影表明海冰的覆盖。

你可以看到下面的另一个来源的数据,这一次的地图从丹麦气象研究所之一。这些引人注目的信息价值,因为他们代表了合作的国际努力报告冰条件持续几十年的一种系统化的方式。传说中的红色符号和术语(见下面的特写图)显示海冰范围。“紧浮冰”,例如,表明冰70% - 90%浓度的冰在大海。

这一切的结果是我们新的工作数据集”,每月网格海冰范围和浓度,1850年起”。这一个更真实的描述海冰年际波动,以及长期的趋势。

下面的图表说明了新纪录。蓝线显示北极海冰范围在3月结束的时候冬天当冰在其年度最大。红线显示9月海冰覆盖,在夏末当冰收缩其每年的最低程度。

最根本的是,新的数据集允许我们提出的三个问题,我们的答案是这篇文章的开始。

首先,是没有意义的过去的150年里,海冰范围是近年来一直那么小。第二,近年来海冰的消融速度也是前所未有的历史记录。第三,海冰在多个几十年的自然波动通常小于年际变化。