北极海冰快速减退对太平洋扇区海洋环流和温盐结构的影响

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41676019
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    69.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0601.物理海洋学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The rapid decline of Arctic sea ice and its climate and ecosystem effects have inspired extensively interests. The coupled climate system models projected that there is probably an ice-free Arctic Ocean during summer within 30-40 years. Understanding the ecosystem and climate effects requires knowledge of impacts of sea ice decline on ocean circulation and thermal structure. Pacific sector of the Arctic Ocean is a gateway of water exchange between the Pacific and the Arctic Oceans, a marginal ice zone, a region with active air-sea-ice interaction. Especially , Pacific water transiting across the region is a major driving force for the physical environmental state, ice extent and thickness in the western Arctic Ocean. Significant changes have been observed associated with the rapid decline of the sea ice, such as, the increase of Bering Strait inflow, decrease of transport of Beaufort Sea slope current during summer, the thickening, warming and freshening of the Pacific summer water in the Canada basin. Such changes are related to the knock-on effects of sea ice decline, such as ice-albedo feedback, strengthened air-sea exchanges, the modification and pathways of Pacific Water etc. The impacts of sea ice decline on ocean circulation and thermal structure are still unclear. This project is to utilize historical in-situ observations, satellite observations and coupled ice-ocean model to investigate the impacts of the sea ice decline on the key physical processes: Bering Strait transport, the modification and pathways of Pacific water, heat content, mixing and stratification and upwelling in the Pacific Sector Arctic Ocean. The project is also to examine the responses of the physical environmental state in Pacific Sector of the Arctic Ocean to the projected future climate.
北极海冰快速减退及其气候和生态效应引起了广泛关注。气候模式预测未来三四十年将有可能出现夏季无冰的北冰洋。太平洋扇区作为与太平洋与北冰洋进行水交换的通道、海冰变化的边缘,是海-冰-气相互作用的关键海域。流经该海域的太平洋水是西北冰洋物理环境和生态系统变化的主要驱动力。伴随着海冰的减少,太平洋扇区已经出现显著变化:如白令海峡流量增加、陆坡急流的流量减少、加拿大海盆太平洋夏季水增厚、增温以及变淡等。这些变化与海冰快速减退引起的连锁效应,如冰-水反照率反馈、海气交换加强等有关。目前对海冰减退导致的海洋环流和温盐结构的变化还缺乏系统 的了解。本项目拟利用观测资料和海洋-海冰耦合模式,探讨海冰减退对白令海峡流量、太平洋水的变性及其向深水海盆的输送路径、陆坡上升流、上层海洋混合和层化和热含量等关键海洋过程和变量的影响。还拟通过模式研究太平洋扇区物理环境对预测的未来气候的响应。

结项摘要

由于全球变暖,北冰洋海冰快速减退,太平洋扇区的温盐结构和环流正在发生显著的变化,对北极生态和气候系统有重要的影响。本项目收集北冰洋海冰、海洋和大气的现场调查、卫星遥感和再分析资料,主要包括海水温度和盐度、流速、海冰厚度、密集度资料以及大气参量等。建立了北冰洋高分辨率区域耦合海洋-海冰模式,能较准确模拟北冰洋上层海洋结构;在模式中设置示踪物追踪太平洋水在北冰洋中的路径。研究了海冰快速减退背景下波弗特高压的年际和年代际变化、太平洋扇区楚科奇海的水团特征和温盐垂直结构的变化机制、太平洋入流的路径和去向、海底地形对环流斜压不稳定的影响、海冰减退对北冰洋海平面变化的影响机制以及地球系统模式CMIP6对未来北冰洋上层热含量的预测。重要结果有:指出近十年来波弗特高压冬季持续西移、春季持续东移;由于白令海峡水流量增加和北侵范围扩展,楚科奇海的水团特征和温盐结构发生了明显的变化并有区域特征;揭示了楚科奇陆坡流的来源和去向,陆坡流68%来自白令海峡水驱动的巴罗海谷出流,32%来自波弗特流涡的向西急流。示踪剂试验表明楚科奇陆坡流一部分向西延伸至东西伯利亚海,另一部分则越过北风海脊后向北进入楚科奇边陲地带,最终卷入波弗特流涡。海底坡度对最不稳定波的尺度和传播有重要影响。当海底坡度与等密度线倾斜方向相同,最不稳定波能穿越基本流;当底坡与等密度线倾斜相反,最不稳定波沿着流线传播。海冰减少不改变整个北冰洋的平均海面高度,但它会通过增加淡水含量、改变海表面应力分布,使淡欧亚海盆淡水减少、加拿大海盆淡水增加,引起加拿大海盆海面高度上升而欧亚海盆海面高度下降。本项目关键数据的积累和耦合海洋-海冰模式的建立和优化为以后的北极研究奠定了坚实的基础。取得的研究成果加深对北极太平洋扇区海洋环流的理解以及海冰减退对北冰洋海洋环境的影响。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Low-frequency sea level variability and impact of recent sea ice decline on the sea level trend in the Arctic Ocean from a high-resolution simulation
高分辨率模拟的低频海平面变化以及近期海冰下降对北冰洋海平面趋势的影响
  • DOI:
    10.1007/s10236-020-01373-5
  • 发表时间:
    2020-04-29
  • 期刊:
    OCEAN DYNAMICS
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Xiao, Kai;Chen, Meixiang;Zhang, Wenhao
  • 通讯作者:
    Zhang, Wenhao
Baroclinic Instability of Nonzonal Flows and Bottom Slope Effects on the Propagation of the Most Unstable Wave
非纬向流的斜压不稳定性和底部坡度对最不稳定波传播的影响
  • DOI:
    10.1175/jpo-d-18-0087.1
  • 发表时间:
    2018-12
  • 期刊:
    Journal of Physical Oceanography
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Leng Hengling;Bai Xuezhi
  • 通讯作者:
    Bai Xuezhi
Summer Changes in Water Mass Characteristics and Vertical Thermohaline Structure in the Eastern Chukchi Sea, 1974-2017
1974-2017年东楚科奇海夏季水团特征和垂直温盐结构变化
  • DOI:
    10.3390/w12051434
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Water
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Yang Yayu;Bai Xuezhi
  • 通讯作者:
    Bai Xuezhi

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

1998年春夏南海若干断面热盐结构与变化特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    海洋学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王凡;赵永平;冯志纲;白学志;吴爱明
  • 通讯作者:
    吴爱明
Seasonal evolution of circulat
环流的季节演变
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    庞重光;白学志
  • 通讯作者:
    白学志
南大洋海温长期变化研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    地球科学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    龙上敏;刘秦玉;郑小童;程旭华;白学志;高臻
  • 通讯作者:
    高臻

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

白学志的其他基金

海冰-海洋应力变化对北冰洋上层环流的影响
  • 批准号:
    42276254
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码