海冰变化二十年

海冰 变化检测 南极 北极

1 问题提出

北极南极这些年的海冰范围都有显著的趋势性变化，但是是否全年每个时段都有这样的变化，或者分布上是否差别，比如一些区域是扩大而另外区域是缩小的？

2 两个年份比较

直接将两个要比较的年份（Y1 Y2）的每一天的海冰密集度融合成彩色图像，如果冰面是灰色的那么就是两个年份都有冰，如果是橙色的那么就是实际冰面扩大了，如果是蓝色的那么就是实际冰面缩小了。

这里使用SSMI的海冰数据集，有效数据从1992年至今。选择其中的1995和2015年作为比较基准来作图。

上图是北极的情况。通过对动画的观察可以看出，总的来说在大多数时候特别北半球的夏天(8月份），2015年的冰面比1995年显著缩小。但是局部却未必都是如此，对于中国需要的东北航线来看，靠近俄罗斯的部分狭窄的关键地区(北方群岛)夏天的时候海冰反而是增加的，有可能对航运不利。

但是在1995和2015两个独立年份之间的比较可能对于整体的趋势性分析还显得随机性大了些，因为可能存在某些年份的特殊气候情况。

3 两组年份比较

处理了更多年份的数据集，一组为1991~1997，另一组为2011~2017。
在两组中使用多个年份的均值来形成融合成产品，最后再将这两个融合产品制作成变化检测产品及其动画。

可以看到动画图像的变化更平滑，更能展示整体的趋势性（橘色的部分已经很少了，个别年份的随机性被多年份平均排除掉了）。