Changes to the Canadian Arctic Archipelago Sea Ice and Freshwater Fluxes in the Twenty-First Century under the Intergovernmental Panel on Climate Change A1B Climate Scenario

摘要

A coupled ocean and sea-ice pan-Arctic model forced by the Intergovernmental Panel on Climate Change A1B climate scenario is used to study the evolution of ice and ocean surface conditions within the Canadian Arctic Archipelago (CAA) during the twenty-first century. A summer ice-free CAA is likely by the end of our simulation. Sea ice undergoes significant changes from the mid-2020s to the mid-2060s in both concentration and thickness. The simulation shows a shrinking of 65% and a thinning of 75% in summer over the 40 years, resulting in a partially open Northwest Passage by the 2050s. However, ice in central Parry Channel might increase due to a decrease in export from April to June, linked to a reduced cross-channel sea surface height (SSH) gradient, before melting thermodynamically. On a larger scale, the central CAA throughflow will experience a significant decrease in both volume andfreshwater transport after 2020, which is related to the change in the SSH difference between the two ends of Parry Channel, particularly the lifting of SSH in Baffin Bay. With a lower albedo, a warmer ocean is simulated, particularly in summer. The sea surface salinity within the CAA demonstrates a strong decadal oscillation without a clear trend over the entire simulation. A north-south pattern, separated by Parry Channel, is also found in the changes of ocean temperature and salinity fields due to different ice conditions.%Nous utilisons un modèle couplé océan et glace de mer pour l'Arctique forcé par le scénario climatique A1B du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat pour étudier l'évolution de la glace et des conditions de surface de l'océan dans l'archipel Arctique canadien (AAC) durant le (ⅩⅪ)e siècle. Un été libre de glace dans l'AAC est probable vers la fin de notre simulation. La glace de mer subit des changements importants du milieu des années 2020 jusqu 'au milieu des années 2060, tant en concentration qu'en épaisseur. La simulation montre une diminution d'étendue de 65% et un amincissement de 75% en été au cours des 40 années, de sorte que le passage du Nord-Ouest serait partiellement ouvert dans les années 2050. Cependant, la glace dans le centre du détroit de Parry pourrait augmenter à cause d'un déplacement moindre de la glace d'avril à juin résultant d'un plus faible gradient de hauteur de la surface de la mer(HSM) d'un bout à l'autre du détroit, avant de fondre de façon thermodynamique. A une plus grande échelle, le débit dans le centre de l'AAC subira une diminution importante tant en volume qu'en transport d'eau douce après 2020, diminution liée au changement dans la différence de HSM entre les deux extrémités du détroit de Parry et plus particulièrement au soulèvement de la HSM dans la baie de Baffin. Avec un plus faible albédo, un océan plus chaud est simulé, surtout en été. La salinité de la surface de la mer dans l'AAC affiche une forte oscillation décennale sans tendance claire sur l'ensemble de la simulation. Nous trouvons aussi une configuration nord-sud, séparée par le détroit de Parry, dans les changements dans les champs de température et de salinité en raison de conditions de glace différentes.