航空航天工程学杂志
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海水混合和冰浓度的变化是北冰洋甲烷变化的主要驱动因素：卫星数据

列昂尼德·尤尔加诺夫

光谱仪利用地球在太阳同步极轨道上发出的长波红外（热）辐射，全年、白天和夜间提供有关北极甲烷 (CH4) 的丰富信息。他们的极夜数据是独一无二的。该报告分析了AIRS和IASI光谱仪获得的甲烷浓度，并结合微波卫星测量的海冰浓度和ECCO海水混合层深度模型。对于低层大气中温度对比度足够高的情况，数据被过滤掉。重点是 2003 年至 2020 年 1 月秋初冬期间的巴伦支海和喀拉海。在过去 17 年里，这些海域的冰盖经历了急剧下降。该陆架区的特点是石油和天然气储量巨大（约 90% 甲烷），以及海底永久冻土和甲烷水合物的存在。大气额外甲烷（大西洋上空）的季节循环根据混合层深度的变化，在初夏达到最小值，在初冬达到最大值。在过去 17 年中，夏季和冬季的浓度都在增加，但速度不同。冬季，喀拉海的甲烷增长速度比大西洋上空的甲烷增长速度还要快。从 2003 年到 2019 年，季节性周期幅度增加了两倍。与此同时，无冰海面的比例增加了四倍。如果目前的北冰洋海洋覆盖面积进一步下降，开放水域面积增加，那么可以预见海洋上的甲烷浓度将进一步增加。大气额外甲烷（大西洋上空）的季节循环根据混合层深度的变化，在初夏达到最小值，在初冬达到最大值。在过去 17 年中，夏季和冬季的浓度都在增加，但速度不同。冬季，喀拉海的甲烷增长速度比大西洋上空的甲烷增长速度还要快。从 2003 年到 2019 年，季节性周期幅度增加了两倍。与此同时，无冰海面的比例增加了四倍。如果目前的北冰洋海洋覆盖面积进一步下降，开放水域面积增加，那么可以预见海洋上的甲烷浓度将进一步增加。大气额外甲烷（大西洋上空）的季节循环根据混合层深度的变化，在初夏达到最小值，在初冬达到最大值。在过去 17 年中，夏季和冬季的浓度都在增加，但速度不同。冬季，喀拉海的甲烷增长速度比大西洋上空的甲烷增长速度还要快。从 2003 年到 2019 年，季节性周期幅度增加了两倍。与此同时，无冰海面的比例增加了四倍。如果目前的北冰洋海洋覆盖面积进一步下降，开放水域面积增加，那么可以预见海洋上的甲烷浓度将进一步增加。冬季，喀拉海的甲烷增长速度比大西洋上空的甲烷增长速度还要快。从 2003 年到 2019 年，季节性周期幅度增加了两倍。与此同时，无冰海面的比例增加了四倍。如果目前的北冰洋海洋覆盖面积进一步下降，开放水域面积增加，那么可以预见海洋上的甲烷浓度将进一步增加。冬季，喀拉海的甲烷增长速度比大西洋上空的甲烷增长速度还要快。从 2003 年到 2019 年，季节性周期幅度增加了两倍。与此同时，无冰海面的比例增加了四倍。如果目前的北冰洋海洋覆盖面积进一步下降，开放水域面积增加，那么可以预见海洋上的甲烷浓度将进一步增加。