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# The Arctic Amplification and Sea Ice
* 北極暖化與海冰
* The causeand consequences of Arctic Amplification 北極暖化的肇因
* Sudden Stratospheric Warming and AI 平流暖化與AI

## Arctic Amplification
### Global Warming

### 空間上的變化趨勢

* 北極的暖化異常比其他區域強：Arctic Amplification (AA)
* 可能原因：溫室氣體導致

### 緯度與暖化
* 橫軸為年份，縱軸為緯度，顏色代表溫度正負
* 同樣顯示北極暖化逐年增加
* 氣象模式預測同樣呈現北極暖化逐漸增加
* 極風噴流：可能影響南北熱傳導，北極暖化產生，也會使極風噴流減弱
* 海洋比熱較大，增溫較少，反之陸地暖化較強

## 海冰 Sea Ice
* 白色，返照率高，海水返照率較低
* 據季節變化

### Melting Ponds
* 海冰上融水於冰上，導致海冰的返照率降低

### Pancake ice
* 海冰下方有波動時，導致海冰變成鬆餅狀

### Oceanic Mesoscale eddies
* 海冰融化時變得鬆軟，導致海流帶動海冰，形成渦流

### Lake ice
* 湖水結的冰

### Sea Ice Climatology
* 海冰最大值約為冬末春初，三月到四月
* 海冰最小值約為秋初，九月到十月，以九月海冰的量作為氣候指標
* 南極海冰最大值與最小值月份相反
* 近年海冰整年的量都低於過去平均值
* Arctic openin：白令海峽，大西洋
* 北極多被大陸包圍較為穩定，南極大陸被海洋包圍較開闊，受大尺度環流影響
* 有淡水流入的地方，溫度較高，不易形成海冰

### Sea Ice and Warming

#### Sep Arctic Sea Ice

* 九月的海冰持續下降

#### Freeze & Melting Day
海水的Freeze day 延後， Melting Day 提前

#### Antarctica Sea ice
* 南極海冰2015年前持續增加，但2015年後大幅下降
* 原因：大洋長時間的尺度耦合震盪，使海冰逐漸成長，下降原因尚待探討
* 南極變化振幅增加，可能與大氣環流加強相關
### Sea Ice Draft
* 海冰水下的高度
* 減少狀態

### Sea Ice In the future

### Sea Ice Restoration
* 海冰上放矽膠，反射更多輻射
* 風吹雪，讓雪吸收冰

## Sea Ice impact on Climate

### Albedo Feedback
* 海冰返照率高，暖化，海冰融化，返照率減弱，暖化加強
### 大氣熱傳遞
* 熱傳遞的過程與海冰融化相關

### 溫鹽環流
* 海冰融化可能使海水鹽度降低，溫鹽環流減緩，溫鹽環流也會影響海冰融化

### 河水
* 河水溫度較高，影響Sea ice，同時海冰融化也會對河水造成影響

### 海冰移動
* 海冰移動至低緯後融化，讓海水鹽度降低

### 熱交換
* 海冰融化後大氣與海洋的熱通量交換
* 海冰減少後，約幾個月後海洋到大氣的熱通量增加
* 海水與大氣接觸面積增加，導致熱通量增加
* 海冰變化較大的地方，海水熱量的變化越大，影響大氣的環流氣候

### 海冰影響海氣互動
* 隨日照的加強，海冰融化增加
* 海冰阻擋減少，大氣與海水的交流增加
* 夏天時大氣加溫較大，海水比熱大加熱少，大氣向海洋傳遞熱量
* 冬天海水比熱較大，海洋向大氣傳遞熱量
* 冬天加熱的現象，是北極暖化加強現象的原因

### 其他影響
* 當地原住民的文化
* 海水侵蝕：海冰消失後海水更易侵蝕到海岸
* 冰上的意外
* 暴風雪
* 軍事、國家
### 生物界的影響
* 海冰減少使大氣與海洋的互動增加，讓氧氣增加，海水中浮游生物開始生長
* 北極熊 QQ

### What is sea ice?
* 海冰形成於-1.8度C，因鹽度使凝結點下降
* 海冰出現於北極於南極，海冰可以形成在Bohai Bay 渤海
* 海冰覆蓋25 million square km ，約15%的海洋，正在下降中
* 大部分的人都沒看過海冰
* 會影響局部或全球氣候的影響
* 一年冰：九月生成，三月融化
* 多年冰：可以生存超過一年不融化的海冰
* 新冰 10cm
* 年輕海冰10~30 cm
* 第一年的多年冰 30cm
* 多年海冰 2~4m
* 多年海冰的位置：加拿大和格陵蘭之間，大幅減少中

### Sea ice gridded data
* 2D海冰資料
* Sea ice concentration：該網格點有多少海冰覆蓋(%)
* Sea ice area：覆蓋面積＝網格點大小 *SIC
* Sea ice extent：一網格內 SIC 15%以上，就當作全部被海冰覆蓋(0 or 1)
* Sea ice thinkness：海冰厚度
* SIE的存在意義：衛星觀測難分辨海冰面積，因此以SIE估算，多大於實際面積

### MOSAiC
* 把破冰船開到北極冰凍一整個冬天做觀測
* 船隨著海冰移動，放探空、海底機器人進行研究
* 收集許多第一手的北極資料

### Sea ice Modelling
* 氣候模式：僅能模擬上下海冰融化的模式
* 實際現象：海冰會被側邊的海水融化，仍在努力改善氣候模式中
* 海冰上可能有雪，但通常模擬不好
## Data
https://nsidc.org/arcticseaicenews/

https://nsidc.org/data/search/#keywords=sea+ice/sortKeys=score,,desc/facetFilters=%257B%257D/pageNumber=1/itemsPerPage=25

衛星Data & Code
http://psc.apl.uw.edu/research/projects/arctic-sea-ice-volume-anomaly/data/model_grid

模擬資料
https://climatedataguide.ucar.edu/climate-data/sea-ice-concentration-data-hadisst

查表畫資料
https://nsidc.org/arcticseaicenews/charctic-interactive-sea-ice-graph/