Trends and Variability in Sea Ice and Icebergs off the Canadian East Coast

ABSTRACT

Seasonal time series of sea-ice area or extent in several regions along the east coast of Canada were compiled from several sources for the period 1901 to 2013 and compared with an index of ice extent off southwest Greenland, iceberg season length south of 48°N, air temperature, and other climate indices. Trends in winter ice area and iceberg season length are significant over the past 100 years and 30 years. Variability of winter ice area and iceberg season length is associated with a combination of the North Atlantic Oscillation (NAO) and the Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) indices superimposed on a negative trend. Thus, large declines in ice area and iceberg season length in the 1920s and 1990s can be attributed to a decreasing NAO index and a shift to the positive phase of the AMO at the end of these decades. Ice extent in southern areas such as the Scotian Shelf is more strongly correlated with the Western Atlantic index than with the NAO. Ice area trends (in percent per decade) are larger in magnitude and account for twice as much of the variance in ice area for summer than for winter, with summer trends significant over 30-, 60- and 100-year periods. Sea-ice variability is generally consistent with air temperature variability in the various regions; in the 1930s, during the early twentieth-century warming period, ice anomalies were higher and temperature anomalies were lower along the coast of eastern Canada than along the coast of southwestern Greenland.

RÉSUMÉ

[Traduit par la redaction] Des séries temporelles de superficie ou d’étendue de glace marine, couvrant plusieurs régions le long de la côte est du Canada, ont été obtenues de diverses sources, pour la période de 1901 à 2013. Elles ont été comparées à un index d’étendue de glace au sud-ouest du Groenland, à la durée de la saison des icebergs au sud du 48^e parallèle nord, à la température de l'air et à d'autres indices climatologiques. Les tendances de la superficie de la glace hivernale et de la durée de la saison des icebergs sont significatives pour les 100 et les 30 dernières années. La variabilité de la superficie de la glace hivernale et celle de la durée de la saison des icebergs sont associées à la fois aux indices de l'oscillation nord-atlantique (ONA) et de l'oscillation atlantique multidécennale (OAM), superposés à une tendance négative. Ainsi, les diminutions importantes de la superficie de la glace et de la durée de la saison des icebergs dans les années 1920 et dans les années 1990 peuvent être attribuées à la diminution de l'indice de l'ONA et à un décalage vers la phase positive de l'OAM, à la fin de ces décennies. L’étendue de la glace dans les régions du sud, sur le plateau néo-écossais, par exemple, est plus fortement corrélée avec l'indice de l'Atlantique Ouest qu'avec l'indice de l'ONA. Les tendances de la superficie de la glace (en pour cent par décennie) sont plus élevées et présentent une variance deux fois plus forte en été qu'en hiver. Les tendances estivales sont significatives pour les périodes de 30, 60 et 100 ans. La variabilité de la glace marine correspond généralement à la variabilité de la température dans les diverses régions. Dans les années 1930, durant la période de réchauffement du début du XX^e siècle, les anomalies de glace étaient plus élevées et les anomalies de température étaient plus faibles le long du littoral est du Canada que le long du littoral sud-ouest du Groenland.

KEYWORDS:

• sea ice
• icebergs
• climate
• eastern Canada

Acknowledgements

We would like to thank Jim Hamilton and two anonymous reviewers for their helpful comments and criticisms of the manuscript. This study was funded in part by the Aquatic Climate Change Adaptation Services Program of Fisheries and Oceans Canada. Support for the Twentieth Century Reanalysis project dataset is provided by the U.S. Department of Energy, Office of Science Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment (DOE INCITE) program, and Office of Biological and Environmental Research (BER), and by the National Oceanic and Atmospheric Administration Climate Program Office.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.