全文总字数：13103字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

自20世纪90年代以来，北极海冰覆盖率一直在以历史上前所未有的速度下降[comiso et al. 2008]，与南极海冰全年增长形成鲜明对比[simmonds 2015]。已经提出了一系列正反馈过程来解释全球变暖背景下北极海冰加速下降，表明当地海冰-大气-海洋系统紧密耦合[screen and simmonds 2010; stroeve et al. 2012]。尽管在全球气候耦合模式中观测到的海冰退缩被低估了，但本世纪中叶夏季中部的北冰洋预计是无冰的[stroeve et al. 2012; massonnet et al. 2012]。如此快速的冰雪退缩已经引起科学界越来越多的关注，以评估北极海冰损失可能造成的气候影响。

作为地球气候系统的一个组成部分，北冰洋海冰覆盖通过调节地表反照率以及海-气界面处的湍流热量和动量通量[serreze et al. 2007]，在北半球高纬度地表能量收支中起着重要作用。对北极海冰损失的直接大气响应包括对流层低层加热和含水量增加，垂直静态稳定性降低以及北极空气柱的伸展导致极向厚度梯度的松弛[francis et al. 2009; overland and wang 2010]。除了当地的热力学效应外，北极海冰的变化有可能影响中纬度的气候和天气[see review papers by serreze et al.2007; budikova 2009; bader et al. 2011; vihma 2014]。

综上所述，分析晚秋巴伦支海喀拉海海冰面积变化对冬季北极大气环流影响的年代际变化具有十分重要的学术意义和实际应用价值，可以为气候变化趋势问题的研究提供物理基础和很好的线索、途径。

2. 研究的基本内容

1. 基于北极海冰观测数据、ERA-interim再分析数据和线性回归分析方法，分析11月份巴伦支海喀拉海海冰海冰面积变化与当月北极海汽热量交换（海表潜热通量与感热通量之和）变化回归关系的年代际变化；
2. 分析11月份巴伦支海喀拉海海冰海冰面积变化与冬季地表气温、平均海平面气压、500hPa位势高度变化回归关系的年代际变化；
3. 分析11月份巴伦支海喀拉海海冰海冰面积变化与冬季平流层对流层耦合过程回归关系的年代际变化；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：

利用现有的再分析数据气象数据和科考数据，分析晚秋巴伦支海喀拉海海冰面积变化对冬季北极大气环流的影响及其过程，并在此基础上分析这一影响的年代际变化。

4. 参考文献

alexeev, v. a., i. esau, i. v. polyakov, s. j. byam, and s. sorokina (2012), vertical structure of recent arctic warming from observed data and reanalysis products, clim. change, 111(2), 215–239, doi:10.1007/s10584-011-0192-8.

bader, j., m. d. s. mesquita, k. i. hodges, n. keenlyside,s. sterhus, and m. miles, 2011: a review on northern hemisphere sea-ice, storminess and the north atlantic oscillation: observations and projected changes. atmos. res.,101, 809–834, doi:10.1016/j.atmosres.2011.04.007.

budikova, d., 2009: role of arctic sea ice in global atmospheric circulation: a review. global planet. change, 68, 149–163, doi:10.1016/j.gloplacha.2009.04.001.