极地冰盖表面融化是全球气候变化的敏感因子，影响着陆-海-气之间的能量和物质交换。冰盖表面融化通过降低表面反照率进而吸收更多的热量，形成的融化-反照率的正反馈机制也会进一步促进消融。同时，冰面融水加速了冰裂隙的传播，降低冰架稳定性，导致冰架加速崩解。近年来，欧美国家使用SSM/I和AMSR2系列传感器建立了南北极冰盖表面融化近实时监测系统。目前，这两个系列的所有卫星皆已进入超期服役阶段，相比而言，国产风云三号卫星（FY-3）不仅在轨道姿态控制方面具备优势，后续的卫星计划（FY-3F、FY-3G等）也为长期近实时监测冰盖表面融化提供了重要的数据支撑。
为填补国产卫星在长时序极地冰盖表面融化研究方面的产品空白，我实验室极地海洋与气候变化创新团队建立了针对FY-3卫星微波亮温数据的月尺度交叉定标模型，用以提高长时序遥感观测数据的一致性。在此基础上，提出了一种不依赖于实测数据的极地冰盖表面融化监测算法，解决了由于南北极冰盖表面雪质及气候条件差异导致的算法适用性问题，生产了首个基于FY-3卫星的南北极冰盖表面融化遥感产品。研究结果表明，格陵兰冰盖在个别年份（2012年、2019年）融化比例可达90%以上。南极冰盖表面融化具有分布较广、稳定融化区较为集中的特征，融化面积约占总面积的19%。
图1 格陵兰冰盖表面融化天数分布图（2012-2020年）
图2 南极冰盖表面年均融化起始、结束、持续天数分布图（2012-2020年）研究成果于2022年10月18日被国际著名期刊IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing录用发表，题目为“Intercalibration of Brightness Temperatures From FY-3 MWRI for Surface Snowmelt Detection Over Polar Ice Sheets”。创新团队首席科学家程晓教授为文章通讯作者，博士研究生张子谦为文章第一作者，创新团队核心成员陈卓奇副教授、骨干成员郑雷副教授、中国科学院空天院赵天杰副研究员和国家卫星气象中心武胜利高级工程师为文章的合作作者。
该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、南方海洋实验室创新团队科研建设经费的支持。
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