北极海冰的趋势、噪声与折返式长程持续性

我们分别对约23年和32年时段的北极海冰反照率和范围的每日卫星反演数据的长程相关性和多重分形特性进行了研究。该方法利用了一项称为多重分形时间加权去趋势波动分析（MF-TWDFA）的最新进展，该技术利用了时间上更接近的点比远距离点更可能相关的直觉。在两个数据集中，我们都提取了多个交叉时间尺度，以广义Hurst指数表征，范围从天气尺度到年代际尺度。该方法超越了假定单一衰减尺度过程（如一阶自回归）的处理方式，后者无法合理地拟合这些观测数据。重要的是，季节周期的强度在季节尺度之外“掩盖”了长程相关性。当从原始记录中移除季节周期后，海冰范围数据在季节到双季节时间尺度上表现出白噪声行为，而短时间（天气）尺度和长时间（约7年和9年）尺度的清晰印记仍然保留，后者与近期冰盖的衰减有关。因此，长程持续性在季节尺度之外是折返式的，并且无法区分一个给定的海冰范围极小/极大值之后跟随的极小/极大值在量级上是更大还是更小。