Sea-Ice Motion and Flux within the Prince Gustaf Adolf Sea, Queen Elizabeth Islands, Canada during 2010

Abstract

One of the routes for thick, multi-year sea ice (MYI) exiting the Arctic Ocean is through the Queen Elizabeth Islands (QEI) in the Canadian Arctic. Quantifying the volume of MYI that passes through the QEI and the associated transit times is important for assessing changes in Arctic-wide MYI amount. It is also important because MYI eventually invades the Northwest Passage and affects Arctic shipping. One of the main gateways through which Arctic sea ice enters the QEI is the Prince Gustaf Adolf Sea. In this study, sea-ice influx events into the Prince Gustaf Adolf Sea during the 2010 mobile-ice season were investigated. Sea-ice motion was derived from RADARSAT imagery using the Canadian Ice Service-Automated Sea Ice Tracking System (CIS-ASITS) and validated using data from two CIS satellite-tracked beacons. Ice motion results indicate that major ice influxes through the Prince Gustaf Adolf Sea occur as a series of wind-driven pulses and that ice drift rates are approximately 1–2% of the wind speed. During intervals of southward ice drift in 2010, the drift speed along the eastern side of the Prince Gustaf Adolf Sea was up to twice as fast as that along the western side. This east–west gradient may reflect a pattern of ocean circulation in the Prince Gustaf Adolf Sea that has not yet been delineated.

RÉSUMÉ [Traduit par la rédaction] Les îles de la Reine-Élizabeth dans l'Arctique canadien sont l'un des chemins qu'emprunte la glace de mer épaisse de plusieurs années quand elle sort de l'océan Arctique. Il est important de mesurer le volume de glace de plusieurs années qui traverse les îles de la Reine-Élizabeth de même que les temps de parcours pour évaluer les changements dans la quantité de glace de plusieurs années dans l'ensemble de l'Arctique. Ceci est aussi important parce que celle-ci envahit éventuellement le passage du Nord-Ouest et nuit à la navigation dans l'Arctique. L'un des principaux passages par où transite la glace de l'Arctique entre les îles de la Reine-Élizabeth est la mer du Prince-Gustaf-Adolf. Dans cette étude, nous avons examiné les événements d'afflux de glace de mer dans la mer du Prince-Gustaf-Adolf durant la saison de glace mobile de 2010. Le mouvement de la glace de mer a été dérivé des images RADARSAT au moyen du système automatisé de poursuite des glaces de mer du Service canadien des glaces (CIS-ASITS) et validé à l'aide des données de deux radiophares du Service canadien des glaces suivis par satellite. Les résultats sur le mouvement des glaces indiquent que les afflux importants de glace à travers la mer du Prince-Gustaf-Adolf se produisent comme une série d'impulsions sous l'effet du vent et que les vitesses de dérive de la glace sont approximativement de 1 à 2% de la vitesse du vent. Durant les périodes de dérive de la glace vers le sud en 2010, la vitesse de dérive le long du côté est de la mer du Prince-Gustaf-Adolf était jusqu’à deux fois plus élevée que le long du côté ouest. Ce gradient est–ouest peut être le reflet d'une circulation océanique dans la mer du Prince-Gustaf-Adolf qui n'a pas encore été délinéée.

Keywords:

• Arctic
• remote sensing
• climate variability
• sea ice

Acknowledgements

This work was funded by the Canadian Space Agency through the Government Related Initiatives Program. We would like to thank our reviewers for their many helpful suggestions which greatly improved the readability of the manuscript.