張藝博，秦聽，魏立新

（1.中國(guó)海洋大學(xué)，山東青島266100；2.國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心，北京100081）

1 引言

海冰主要分布在地球的南北兩極，是全球氣候變化最敏感的成分之一。海冰通過反射、熱輻射等方式影響海氣熱交換。海冰的高反照率大大減少了極地對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收，使極地成為全球氣候系統(tǒng)的熱匯和冷空氣的源地；海冰的存在阻斷了海洋與大氣的之間熱量、動(dòng)量、水汽及二氧化碳等的交換；海水凍結(jié)和融化過程提供了海冰與海洋之間的直接聯(lián)系，影響海洋的垂直和水平溫鹽環(huán)流，進(jìn)而對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生影響[1-4]。伴隨全球氣候變暖，北極地區(qū)的海冰范圍和面積快速減少[5]，厚度也顯著地變薄[6-7]。研究表明，北極的這種變化與大氣、海洋的變化密切相關(guān)，相互作用過程非常復(fù)雜[8-10]。而南極地區(qū)海冰觀測(cè)則發(fā)現(xiàn)，南極海冰呈現(xiàn)出緩慢增長(zhǎng)的趨勢(shì)，年增長(zhǎng)率約為1.3%[11-12]。在全球變暖背景下，科學(xué)家對(duì)南極海冰異常增加的現(xiàn)象開展了一些研究[13-16]，但是至今沒有令人信服的完整理論；與國(guó)內(nèi)外對(duì)北極海冰的研究熱潮相比，南極海冰的研究相對(duì)較少。

圍繞上述南極地區(qū)海冰增加這一引人矚目的特征，科學(xué)家已開展了大量研究。馬志飛[11]認(rèn)為南極海冰增加是由于冰川不可逆融化漂移導(dǎo)致的；樊婷婷[14]指出繞極西風(fēng)對(duì)南極海冰有重要作用，繞極西風(fēng)增強(qiáng)使南大洋變冷，最終導(dǎo)致了南極海冰增加；美國(guó)國(guó)家航空航天局在2016 年的研究則表明，南極洲的地形與周圍海域的水深是海冰變化的主要影響因素。Parkinson 等[3,15-16]在一系列文章中將整個(gè)南大洋分為5 個(gè)扇區(qū)（見圖1）。文章指出大氣環(huán)流的變化對(duì)南極地區(qū)海冰范圍增長(zhǎng)有重要作用，并認(rèn)為海冰變化是由熱力作用和動(dòng)力作用共同引起。根據(jù)Polyakov 等[17]的研究，大氣的熱力學(xué)強(qiáng)迫在海冰變化中起了更重要的作用。陳靜等[12]研究了南大洋5 個(gè)扇區(qū)海冰覆蓋率與多元厄爾尼諾指數(shù)（Multivariate ENSO Index，MEI）等的關(guān)系，認(rèn)為南大洋5 個(gè)扇區(qū)海冰覆蓋率對(duì)氣候因子響應(yīng)不同，其中MEI 對(duì)印度洋和羅斯海海域影響較顯著。馬麗娟等[18]對(duì)1968——2002 年共35 a 的南極海冰時(shí)空變化進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)南大洋海冰北界向南收縮，不同區(qū)域的海冰北界都存在著較明顯的2～4 a和5～7 a主振蕩周期。卞林根等[19]利用聚類分析方法分區(qū)討論了南大洋海冰范圍對(duì)極渦的響應(yīng)，在各個(gè)分區(qū)二者的響應(yīng)關(guān)系都十分明顯，但表現(xiàn)出的敏感度不同。

在海冰運(yùn)動(dòng)速度變化方面，左正道等[20]量化研究了海冰運(yùn)動(dòng)速度和范圍之間存在的聯(lián)系，同時(shí)針對(duì)二者之間的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)進(jìn)行了相關(guān)性分析，定量討論了海冰運(yùn)動(dòng)速度對(duì)北極不斷減少的海冰范圍的影響。他認(rèn)為風(fēng)本身會(huì)直接作用于海冰[21-23]，給予海冰拖曳力的作用，使得海冰在力的作用下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。另外，海冰運(yùn)動(dòng)的變化也會(huì)引起海冰的輻散輻合，海冰減少區(qū)域會(huì)出現(xiàn)薄冰。Comiso 等[24]也發(fā)現(xiàn)薄冰對(duì)風(fēng)的響應(yīng)更加敏感。隨著風(fēng)速增加，薄冰運(yùn)動(dòng)速度會(huì)有更明顯的增加，并會(huì)在風(fēng)強(qiáng)迫作用下發(fā)生破碎等現(xiàn)象。Lei等[25]研究了2014 年和2016年北極海冰運(yùn)動(dòng)對(duì)氣旋活動(dòng)的響應(yīng)情況，發(fā)現(xiàn)2016年海冰運(yùn)動(dòng)速度增加得益于氣旋活動(dòng)加強(qiáng)、海冰密度降低。周舒等[26]研究發(fā)現(xiàn)北極太平洋扇區(qū)海冰面積與氣旋活動(dòng)之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，認(rèn)為氣旋活動(dòng)時(shí)的大風(fēng)會(huì)驅(qū)使海冰運(yùn)動(dòng)，形成開闊水面從而引起海冰融化的加劇。田忠翔[27]對(duì)弗雷姆海峽海冰開展研究，發(fā)現(xiàn)該處海冰運(yùn)動(dòng)方向有x分量增加的趨勢(shì)，并與風(fēng)速x分量增加呈顯著正相關(guān)。綜合上述文獻(xiàn)可以看出，前人對(duì)極區(qū)海冰運(yùn)動(dòng)速度的研究多集中于北極海冰。

本文利用衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算獲得的海冰運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)據(jù)分析了南極海冰運(yùn)動(dòng)速度的時(shí)空分布特征及其與南極海冰范圍、海表面氣壓場(chǎng)和風(fēng)速等因子之間的關(guān)系。

圖1 南大洋5個(gè)扇區(qū)分布示意圖（引自文獻(xiàn)[16]）

2 研究數(shù)據(jù)及研究方法

南極海冰運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)來(lái)自于美國(guó)冰雪數(shù)據(jù)中心（National Snow and Ice Data Center，NSIDC）提供的第三版1979——2016 年每日和月平均極區(qū)海冰運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)據(jù)（網(wǎng)址：https://nsidc.org/data/NSIDC-0116 / versions / 3）。 該數(shù)據(jù)由AVHRR（Advanced Very High Resolution Radiometer）、SMMR（Scanning Multichannel Microwave Radiometer)和SSM/I（Special Sensor Microwave Imagers）傳感器獲得，分辨率為25 km×25 km，南極部分由321×321個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)組成。NSIDC 通過衛(wèi)星圖像計(jì)算冰的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖像的像素分辨率和圖像之間的時(shí)間跨度計(jì)算冰的速度矢量，海冰運(yùn)動(dòng)矢量數(shù)據(jù)產(chǎn)品最終以二進(jìn)制的形式儲(chǔ)存。海冰范圍數(shù)據(jù)采用NSIDC 發(fā)布的南極海冰范圍數(shù)據(jù)集。海表面風(fēng)速度和海表面氣壓數(shù)據(jù)來(lái)自于美國(guó)氣候中心發(fā)布的美國(guó)氣象環(huán)境預(yù)報(bào)中心/美國(guó)國(guó)家大氣研究中心（National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research，NCEP/NCAR）再分析數(shù)據(jù)集（網(wǎng)址：https://www.esrl.noaa.gov），網(wǎng)格分辨率為2.5°×2.5°。本文根據(jù)s = ( u2) + ( v2) 計(jì)算海冰運(yùn)動(dòng)速度大小和海表面風(fēng)速大小[20,28]，采用標(biāo)量化方式，即不考慮運(yùn)動(dòng)方向，只考慮速率大小，累加之后再平均即為月平均海冰運(yùn)動(dòng)速度大小和月平均海表面風(fēng)速大小。

在研究海域利用再分析數(shù)據(jù)計(jì)算1979——2016年海冰運(yùn)動(dòng)速度、海冰范圍和海表面風(fēng)速等的月平均、季節(jié)平均和年平均時(shí)間序列。在此基礎(chǔ)上利用最小二乘法對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行趨勢(shì)分析，以確定最佳擬合曲線。研究各元素在格點(diǎn)上的變化，展現(xiàn)在地圖上表現(xiàn)為該元素的空間變化趨勢(shì)。本文的時(shí)間序列圖中R2為決定系數(shù)，空間分布圖中標(biāo)記格點(diǎn)表示通過95%顯著性檢驗(yàn)。

3 南極海冰運(yùn)動(dòng)特征

按照南半球傳統(tǒng)季節(jié)劃分方法，將南極劃分為春季（9——11 月）、夏季（12——2 月）、秋季（3——5 月）和冬季（6——8 月）。從海冰運(yùn)動(dòng)速度月平均時(shí)間序列可看出（見圖2a）：海冰在1月（盛夏）達(dá)到最低值；之后運(yùn)動(dòng)速度增加，其中2——4月海冰運(yùn)動(dòng)速度迅速增加；之后加速放緩；8 月（隆冬）達(dá)到最大后開始下降，11——12 月移速迅速下降。圖2b 展示了南極海冰年平均速度時(shí)間序列，由圖可見其運(yùn)動(dòng)速度有明顯的年際變化，并且有線性增加趨勢(shì)，通過了95%的顯著性檢驗(yàn)。結(jié)合季節(jié)變化曲線（見圖3）進(jìn)一步分析表明，南極4 個(gè)季節(jié)海冰運(yùn)動(dòng)速度都有增加的趨勢(shì)，其中春、秋、冬3 個(gè)季節(jié)均通過95% 的顯著性檢驗(yàn)。海冰運(yùn)動(dòng)速度在春、夏、秋、冬的年平均增長(zhǎng)量分別為2.82 m/h、0.34 m/h、2.07 m/h 和3.26 m/h?？梢姶?、秋、冬季海冰運(yùn)動(dòng)速度的增加對(duì)南極海冰運(yùn)動(dòng)速度的增加趨勢(shì)貢獻(xiàn)率比較大，其中冬季貢獻(xiàn)最大，而夏季貢獻(xiàn)率較小，這主要是由于夏季海冰運(yùn)動(dòng)速度較低所致。

圖2 1979——2016年南極平均海冰運(yùn)動(dòng)速度

圖3 1979——2016年不同季節(jié)海冰運(yùn)動(dòng)速度年平均時(shí)間序列

圖4 南大洋月平均海冰運(yùn)動(dòng)速度分布（箭頭表示方向，顏色表示大小）

圖4 為南大洋1——12 月月平均海冰運(yùn)動(dòng)速度空間分布圖。整體而言，高緯度向低緯度海冰運(yùn)動(dòng)速度大小呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，遠(yuǎn)離海岸線，冰接近自由漂移的狀態(tài)，沿等壓線以地轉(zhuǎn)風(fēng)偏左很小的角度運(yùn)動(dòng)。從南北方向來(lái)看，整個(gè)南大洋海冰都有自南向北的運(yùn)動(dòng)分量，其中冬季海冰的北向運(yùn)動(dòng)特征更加明顯；東西方向上，轉(zhuǎn)換季節(jié)的海冰自東向西的運(yùn)動(dòng)特征相對(duì)更加明顯。威德爾海主要表現(xiàn)為自東向西運(yùn)動(dòng)并伴有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，主要由于該扇區(qū)盛行東風(fēng)漂流[29]；羅斯海扇區(qū)海冰變化較為劇烈，以北向流出為主，該處海冰運(yùn)動(dòng)速度也較快。

表1 為南大洋5 個(gè)扇區(qū)海冰運(yùn)動(dòng)速度的統(tǒng)計(jì)量。結(jié)合圖4 可知，1979——2016 年南大洋5 個(gè)扇區(qū)春、秋、冬3 個(gè)季節(jié)的海冰運(yùn)動(dòng)速度均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，并通過95% 顯著性檢驗(yàn)；夏季增加趨勢(shì)未能通過顯著性檢驗(yàn)。從季節(jié)變化來(lái)看，冬、春季海冰運(yùn)動(dòng)速度最快，海冰運(yùn)動(dòng)速度年增加率也最大；夏、秋季，特別是夏季，海冰運(yùn)動(dòng)速度較慢，運(yùn)動(dòng)速度年增加率也最慢。南極海冰運(yùn)動(dòng)速度區(qū)域差異明顯，羅斯海扇區(qū)海冰運(yùn)動(dòng)速度年增加量最大（約為3.1 m/h），其中冬季海冰移速年均線性增長(zhǎng)達(dá)到3.8 m/（h·a），夏季也可以達(dá)到0.8 m/（h·a）的線性增長(zhǎng)量。太平洋扇區(qū)海冰運(yùn)動(dòng)速度線性增加較小，年平均增加量為1.33 m/h，夏季僅為0.03 m/h。威德爾海海冰運(yùn)動(dòng)速度較快，但線性增加較小。這主要是由于威德爾海靠近南極半島部分海冰運(yùn)動(dòng)速度有減少趨勢(shì)（見圖5），雖未能通過顯著性檢驗(yàn)，但對(duì)海冰運(yùn)動(dòng)速度的變化趨勢(shì)也有一定的影響。

圖5 為1——12 月南極海冰月平均運(yùn)動(dòng)速度變化率空間分布。圖中可以看到各月都是增加趨勢(shì)占主導(dǎo)，這一特征在冬季表現(xiàn)的更為明顯。春、秋、冬3個(gè)季節(jié)大部分正值區(qū)域可以通過95% 的顯著性檢驗(yàn)（灰色區(qū)域）。負(fù)值區(qū)主要出現(xiàn)在威德爾海南極半島沿岸地區(qū)，但均未通過顯著性檢驗(yàn)。印度洋扇區(qū)和太平洋扇區(qū)海冰運(yùn)動(dòng)速度在春、秋、冬3個(gè)季節(jié)都有增加趨勢(shì)，且可以通過顯著性檢驗(yàn)；羅斯海海冰運(yùn)動(dòng)速度在春、秋、冬3 個(gè)季節(jié)有明顯增加的趨勢(shì)，除迪蒙迪維爾海外均可以通過95% 顯著性檢驗(yàn)；別林斯高晉海僅在冬季海冰運(yùn)動(dòng)速度增加趨勢(shì)較為顯著。

4 南極海冰運(yùn)動(dòng)速度對(duì)海冰范圍的影響

圖6a展示了南極海冰范圍月平均時(shí)間序列。從圖中可見，海冰范圍在2月（夏季）最低，平均為1.17×104km2，9 月（冬季）最大，平均為1.174×105km2。冬季和夏季海冰范圍相差大，存在明顯的季節(jié)變化。圖6b給出了南極海冰范圍年平均時(shí)間序列，結(jié)合圖2b可以看出，1979——2016年間海冰運(yùn)動(dòng)速度和海冰范圍均線性增長(zhǎng)，且都通過了95% 的顯著性檢驗(yàn)。海冰范圍年平均增加量超過1.9×104km2，在2014年達(dá)到最大值1.13×105km2后開始降低。

表1 南大洋5個(gè)扇區(qū)海冰運(yùn)動(dòng)速度統(tǒng)計(jì)量

圖5 月平均南極海冰運(yùn)動(dòng)速度變化（灰色區(qū)域代表達(dá)到95%顯著性水平）

圖6 1979——2016年南極海冰范圍平均時(shí)間序列

對(duì)1979——2016 年共456 M 的逐月海冰范圍與海冰運(yùn)動(dòng)速度去除線性趨勢(shì)后做相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)二者存在顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.54，超過95% 的顯著性水平。對(duì)比二者月平均變化可以看出，海冰運(yùn)動(dòng)速度在二者關(guān)系中起主導(dǎo)作用。海冰運(yùn)動(dòng)速度先發(fā)生變化，隨之海冰范圍發(fā)生變化，并且這種響應(yīng)存在滯后性和持續(xù)性。數(shù)據(jù)表明，海冰運(yùn)動(dòng)速度增加是引起南極海冰范圍增加的原因之一。

對(duì)二者做超前滯后相關(guān)性分析可以看出（見圖7），海冰范圍在滯后海冰運(yùn)動(dòng)速度1 M的時(shí)候，二者相關(guān)性最強(qiáng)，達(dá)到0.63，為顯著的正相關(guān)關(guān)系。在同期直到海冰運(yùn)動(dòng)速度超前海冰范圍3 M 的時(shí)間內(nèi)，二者都有非常好的相關(guān)性關(guān)系，均可以通過95% 的置信度檢驗(yàn)。這說明海冰運(yùn)動(dòng)速度與海冰范圍存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系，海冰運(yùn)動(dòng)速度的大小可以持續(xù)影響海冰范圍的變化，這一顯著影響在海冰范圍滯后海冰運(yùn)動(dòng)速度1 M 時(shí)達(dá)到最強(qiáng)，且這種影響可以持續(xù)到3 M之后。

圖7 海冰運(yùn)動(dòng)速度與海冰范圍的超前滯后相關(guān)

5 影響南極海冰運(yùn)動(dòng)速度的部分因子分析

5.1 海表面風(fēng)速

圖8 為1979——2016 年冰區(qū)海表面風(fēng)速年平均時(shí)間序列。年平均海表面風(fēng)速呈增加趨勢(shì)，年平均增加0.02 m/s，通過95% 的顯著性檢驗(yàn)。海表面風(fēng)可以直接作用于海冰并影響海冰的運(yùn)動(dòng)，因此對(duì)1979 年1 月——2016 年12 月共456 M 的海表面風(fēng)速和海冰運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行分析（見圖9），可以發(fā)現(xiàn)二者有非常好的相關(guān)性。海表面風(fēng)速較高的月份，海冰運(yùn)動(dòng)速度也較快，二者相關(guān)性可以達(dá)到0.65，為顯著的正相關(guān)關(guān)系。

圖8 1979——2016年南極冰區(qū)海表面風(fēng)速年平均時(shí)間序列

從圖10 中可以看出5 大扇區(qū)海表面風(fēng)速都有增加的趨勢(shì)，且都與海冰運(yùn)動(dòng)速度呈顯著正相關(guān)關(guān)系，可以通過95% 的顯著性檢驗(yàn)。威德爾海扇區(qū)海表面風(fēng)速年均增加量為0.013 m/s，增量為5 大扇區(qū)中最低；海冰運(yùn)動(dòng)速度與海表面風(fēng)速年平均相關(guān)系數(shù)可以達(dá)到0.54，表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)，為5 個(gè)扇區(qū)中二者相關(guān)系數(shù)最高。印度洋扇區(qū)海表面風(fēng)速年均增加量為0.023 m/s，海冰運(yùn)動(dòng)速度與海表面風(fēng)速年平均相關(guān)系數(shù)可以達(dá)到0.38，相關(guān)性在5 大扇區(qū)中最低。太平洋扇區(qū)海表面風(fēng)速年均增加量為0.023 m/s，海冰運(yùn)動(dòng)速度與海表面風(fēng)速年平均相關(guān)系數(shù)可以達(dá)到0.42，表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)。羅斯海扇區(qū)海表面風(fēng)速年均增加量為0.029 m/s，增量在5大扇區(qū)中最高；海冰運(yùn)動(dòng)速度與海表面風(fēng)速年平均相關(guān)系數(shù)可以達(dá)到0.43，表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)。別林斯高晉-阿蒙森海扇區(qū)海表面風(fēng)速年均增加量為0.021 m/s，海冰運(yùn)動(dòng)速度與海表面風(fēng)速年平均相關(guān)系數(shù)可以達(dá)到0.44，表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)。綜上所述，5 大扇區(qū)海冰運(yùn)動(dòng)速度都受到海表面風(fēng)速的影響，不同海域相關(guān)性不同。

圖9所展示的線性擬合曲線可以發(fā)現(xiàn)海冰運(yùn)動(dòng)速度與海表面風(fēng)速整體上變化趨勢(shì)較為一致，海表面風(fēng)速較大時(shí)一般對(duì)應(yīng)海冰運(yùn)動(dòng)速度也較大。在海表面風(fēng)速超前海冰運(yùn)動(dòng)速度1 M 時(shí)（見圖11），二者相關(guān)性最高可以達(dá)到0.67，表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)，可以通過95% 的相關(guān)性檢驗(yàn)。在之后的2 M，二者超前滯后相關(guān)系數(shù)均可通過95% 的顯著性檢驗(yàn)。這說明海表面風(fēng)速與海冰運(yùn)動(dòng)速度之間存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系，海表面風(fēng)速大小可以持續(xù)影響海冰運(yùn)動(dòng)速度的變化。這一顯著影響在海冰運(yùn)動(dòng)速度滯后海表面風(fēng)速1 M 時(shí)達(dá)到最強(qiáng)，并且在海表面風(fēng)速作用之后的3 M內(nèi)持續(xù)影響海冰運(yùn)動(dòng)速度。

圖9 1979年1月——2016年12月南極冰區(qū)月平均海表面風(fēng)速與海冰月平均運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系

5.2 海表面氣壓

海表面風(fēng)速主要受天氣系統(tǒng)影響，因此這里給出海表面氣壓與海冰運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系。由于夏季南極海冰大量融化，海冰運(yùn)動(dòng)速度很小，計(jì)算誤差相對(duì)較大，因此這里只研究春、秋、冬3 個(gè)季節(jié)的情況。圖12 是海冰運(yùn)動(dòng)速度與海平面氣壓場(chǎng)的疊加圖，底圖為海平面氣壓場(chǎng)，箭頭表示海冰運(yùn)動(dòng)速度。圖中可以看到，南大洋區(qū)域大氣的典型特征是由于大量氣旋活動(dòng)形成的常年存在的繞極低壓槽。3 個(gè)低壓中心分別位于印度洋、太平洋和阿蒙森海-羅斯海，這里常年活躍著低壓系統(tǒng)，對(duì)海冰運(yùn)動(dòng)有著重要影響。短時(shí)間尺度上，伴隨低壓系統(tǒng)的梯度風(fēng)是海冰運(yùn)動(dòng)的重要驅(qū)動(dòng)力；長(zhǎng)時(shí)間尺度上，梯度風(fēng)決定了海冰的區(qū)域運(yùn)動(dòng)特征。例如，在威德爾海到印度洋扇區(qū)存在的低壓區(qū)西側(cè)，海冰為環(huán)繞低壓順時(shí)針向北運(yùn)動(dòng)，秋季該海域的氣旋活躍，低壓區(qū)強(qiáng)度加強(qiáng)，威德爾海外圍的運(yùn)動(dòng)速度也加快；在羅斯海區(qū)域，受低壓區(qū)西側(cè)南向風(fēng)的影響，該區(qū)域的海冰向北流出速度快，并且風(fēng)向也有圍繞低壓區(qū)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。進(jìn)入自由漂流區(qū)后受低壓北部偏西風(fēng)的作用，海冰運(yùn)動(dòng)的偏西分量逐漸加大，并受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用，以西北向運(yùn)動(dòng)為主。

圖10 1979——2016年5大扇區(qū)海表面風(fēng)速年平均時(shí)間序列

6 結(jié)論與討論

（1）無(wú)論是南極整體還是5 大扇區(qū)，冬季海冰平均運(yùn)動(dòng)速度最快，夏季最慢，季節(jié)差異明顯。南大洋年平均海冰運(yùn)動(dòng)速度呈上升趨勢(shì)，并通過95% 的顯著性檢驗(yàn)。春、秋、冬3個(gè)季節(jié)的海冰運(yùn)動(dòng)速度時(shí)間序列也通過95% 的顯著性檢驗(yàn)，其中冬季運(yùn)動(dòng)速度變率最大。南大洋5大扇區(qū)中羅斯海扇區(qū)海冰運(yùn)動(dòng)速度年增加量最大，約為3.1 m/h；威德爾海海冰運(yùn)動(dòng)速度較快，但海冰運(yùn)動(dòng)速度線性增加較小，僅有1.5 m/h，主要由于威德爾?？拷蠘O半島部分海冰運(yùn)動(dòng)速度有減少趨勢(shì)。

圖11 風(fēng)速與海冰運(yùn)動(dòng)速度的超前滯后相關(guān)（虛線為95%顯著性檢驗(yàn)區(qū)間）

圖12 海冰運(yùn)動(dòng)速度與海平面氣壓場(chǎng)的疊加圖（底圖為海平面氣壓場(chǎng)，箭頭表示海冰運(yùn)動(dòng)速度）

（2）南極海冰運(yùn)動(dòng)速度與南極海冰范圍之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。海冰運(yùn)動(dòng)速度超前海冰范圍1 M 時(shí)相關(guān)性最好，達(dá)到0.63，為顯著的正相關(guān)關(guān)系。海冰運(yùn)動(dòng)速度對(duì)海冰范圍的影響可以從同期一直持續(xù)到3 M 后。隨著海冰運(yùn)動(dòng)速度的加快，海冰范圍不斷增加，這種緊密聯(lián)系表明兩者有相同的影響因子，因此海冰運(yùn)動(dòng)速度的顯著加快可能是近幾十年南極海冰范圍增加的影響因素之一。

（3）文章分析了海表面風(fēng)速和海平面氣壓場(chǎng)與海冰運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系。結(jié)果表明：自由漂移區(qū)海冰受海表面氣壓場(chǎng)的影響繞低壓順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，低壓槽西側(cè)海冰運(yùn)動(dòng)速度最大，導(dǎo)致該處海冰流出最劇烈，這是威德爾海和羅斯海海冰流出速度大的主要原因之一。低壓對(duì)海冰運(yùn)動(dòng)的影響主要通過海表面風(fēng)對(duì)海冰的拖曳作用，兩者相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.67，表現(xiàn)為顯著的正相關(guān)關(guān)系，并且二者變化趨勢(shì)較為一致，都是顯著增加。

影響南極海冰運(yùn)動(dòng)特征的因子繁多，影響機(jī)制也十分復(fù)雜。本文僅就海表面風(fēng)速、海平面氣壓場(chǎng)、海冰范圍與海冰運(yùn)動(dòng)速度可能存在的關(guān)系進(jìn)行了討論，未來(lái)仍需對(duì)其他影響因子及其影響機(jī)制對(duì)海冰的作用過程做進(jìn)一步分析研究。