Earth’s Cryosphere, 2021, vol. XXV, No. 2, pp. 35–43

SNOW COVER AND GLACIERS

IMPLICATIONS OF CHANGES IN INSOLATION CHARACTERISTICS FOR LONG-TERM SEA ICE EXTENT DYNAMICS IN THE NORTHERN HEMISPHERE

V.M. Fedorov, P.B. Grebennikov

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography, Leninskie Gory 1, Moscow, 119991, Russia; [nospam]fedorov.msu@mail.ru[/nospam], [nospam]prof.power@yandex.ru[/nospam]

A correlation analysis of long-term dynamics of sea-ice extent in the Northern Hemisphere involving calculations of insolation characteristics with high spatial resolution was performed. The revealed close negative relationships between multi-year variations in sea ice extent, winter insolation and irradiance contrast were calculated in model cells with resolution of 1° × 1° for the period 1901–2018. The linkage density maps have been constructed to analyze relationships between multi-year change in sea ice extent and insolation characteristics based on annual, semi-annual and monthly (March, September) means of sea ice extent. It is revealed that the correlation between multi-year variations in sea ice spatial distribution in the Northern Hemisphere and insolation contrast is interpreted as cause and effect relationship, while insolation contrast can be used as a predictor in statistical models for the sea-ice extent dynamics. A close relationship between spatial distribution of sea ice and insolation contrast throughout the entire Northern Sea Route has been determined. This gives a perspective for long-term forecasting of the sea-ice extent for the Northern Sea Route based on calculations of the intensity of insolation contrast for the Northern Hemisphere.

Key words: sea ice area, seasonal, interannual and multi-year variability, insolation, insolation contrast, correlation analysis, Northern Sea Route, solar climate theory


Please cite as:
Fedorov V.M., Grebennikov P.B. Implications of changes in insolation characteristics for long-term sea ice extent dynamics in the Northern Hemisphere. Earth’s Cryosphere, 2021, vol. XXV, No. 2, pp. 35–43, 10.15372/KZ20210204

Article in Russian:

Криосфера Земли, 2021, Том XXIII, 2, стр. 38-47

СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ И ЛЕДНИКИ

МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА ПЛОЩАДИ МОРСКИХ ЛЬДОВ В СЕВЕРНОМ ПОЛУШАРИИ В СВЯЗИ С ИЗМЕНЕНИЯМИ ХАРАКТЕРИСТИК ИНСОЛЯЦИИ

В.М. Федоров, П.Б. Гребенников

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, географический ф-т, 119991, Москва, Ленинские горы, 1, Россия; [nospam]fedorov.msu@mail.ru[/nospam], [nospam]prof.power@yandex.ru[/nospam]

Выполнен корреляционный анализ многолетней динамики площади морских льдов в Северном полушарии с характеристиками инсоляции, рассчитанными с высоким пространственным разрешением. Для периода 1901–2018 гг. найдены тесные отрицательные связи многолетних изменений площади морских льдов в ячейках размером 1° × 1° с зимней инсоляцией и инсоляционной контрастностью. Построены карты распределения тесноты связи многолетних изменений площади морских льдов с характеристиками инсоляции для средних годовых, полугодовых и месячных (март, сентябрь) значений площади морских льдов. Показано, что связь многолетних изменений распространения морских льдов в Северном полушарии с инсоляционной контрастностью является причинно-следственной и инсоляционная контрастность может быть предиктором в статистических моделях динамики морских льдов. Определено, что на всем протяжении Северный морской путь характеризуется тесными связями распространения морских льдов с инсоляционной контрастностью. Это создает перспективу долгосрочного прогнозирования площади распространения морских льдов для Северного морского пути на основе выполненных для будущих десятилетий расчетов инсоляционной контрастности Северного полушария.

Ключевые слова: площадь морских льдов, сезонная, межгодовая и многолетняя изменчивость, инсоляция, инсоляционная контрастность, корреляционный анализ, Северный морской путь, солярная теория климата