Mechanism of an Abrupt Decrease in Sea-Ice Cover in the Pacific Sector of the Arctic during the Late 1980s

The recent decline in Arctic sea-ice cover (SIC) shows seasonal and regional characteristics. The retreat of summer sea ice has occurred mainly in the Pacific sector of the Arctic. In this study, using the moving t-test, we found an abrupt change event in the long-term sea-ice area in the Pacific sector in summer 1989. This event was linked to the phase shift of the Arctic Oscillation (AO) or the Northern Annular Mode (NAM). Corresponding with the AO/NAM phase shift from negative to positive, the area of the northern hemisphere stratospheric polar vortex decreased abruptly in winter 1988/89. Comparisons of two periods before (1979-1988) and after (1989-1993) the abrupt decrease in sea ice show that an anomalous winter sea level pressure (SLP) was induced by changes in the polar vortex leading to an anomalous cyclonic ice drift in the Pacific sector. The changes in SLP and wind field persisted into the following spring, resulting in a decrease in SIC and warming of the surface air temperature (SAT). The influence of the spring SLP and SAT on ice persisted into the following summer. Meanwhile, the increased summer net surface heat flux over the ocean and sea ice as a result of the decreased spring ice cover further contributed to the summer sea-ice melt. Resume[Traduit par la redaction] Le recent declin dans la couverture de glace de mer arctique affiche des caracteristiques saisonnieres et regionales. Le retrait de la glace de mer pendant l'ete s'est principalement produit dans le secteur pacifique de l'Arctique. Dans cette etude, a l'aide du test t mobile, nous avons trouve un evenement de changement brusque dans l'etendue de glace de mer a long terme dans le secteur pacifique au cours de l'ete 1989. Cet evenement etait lie au changement de phase de l'oscillation arctique (AO) ou du mode annulaire boreal (NAM). Parallelement au changement de phase de negatif a positif de l'AO/NAM, l'etendue du tourbillon polaire stratospherique de l'hemisphere Nord a brusquement diminue au cours de l'hiver 1988-1999. Des comparaisons avec deux periodes avant (1979-1988) et apres (1989-1993) la diminution brusque de la glace de mer montrent qu'une pression anormale au niveau de la mer durant l'hiver a ete produite par les changements dans le tourbillon polaire, ce qui a entraine une derive cyclonique anormale de la glace dans le secteur pacifique. Les changements dans la pression au niveau de la mer et dans le champ de vent ont perdure jusqu'au printemps suivant et ont occasionne une diminution de l'etendue de la glace de mer et un rechauffement de la temperature de l'air en surface. L'influence de la pression au niveau de la mer et de la temperature de l'air en surface sur la glace s'est fait sentir jusqu'a l'ete suivant. En meme temps, le flux de chaleur net accru a la surface en ete au-dessus de l'ocean et de la glace de mer, resultant de la plus faible couverture de glace au printemps, a aussi contribue a la fonte de la glace de mer pendant l'ete.