研究进展
我实验室极地海洋与气候变化创新团队揭示ICESat卫星和Envisat卫星南极冰厚遥感数据差异原因
来源:南方海洋实验室
2022.10.22
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在全球气候快速变化、北极海冰迅速减退背景下,南极海冰范围出现先缓变增加、后突变减少的变化,并在2017年和2022年两次突破历史最低值。该现象引起了国际社会的广泛关注。相比南极海冰范围,南极海冰厚度的变化尚未明确。由于气象条件恶劣且积雪偏厚,南大洋的海冰厚度现场观测数据呈现空间零散、时间不连续的特点,无法用来分析全南极海冰厚度的分布情况和变化趋势。具有空间覆盖面广、时间序列长、时效性强等优势的卫星遥感数据则很好地弥补了现场观测数据的不足,但仍存在较大的反演误差。

近年来,欧空局(ESA)SICCI项目重新收集整理并发布了过去三十年来的南极海冰厚度遥感数据,其中包括搭载雷达高度计的Envisat卫星。这为我们提供了宝贵的研究机会,因为进行不同高度计冰厚遥感数据之间的比较,可以明晰不同测量方式的误差大小,以及干舷-厚度反演过程中影响因素的主次。为此,本研究系统比较了国际上广泛应用的ICESat卫星和Envisat卫星冰厚遥感数据,发现二者差异因季节和海区而异, 在夏季和秋季较大,其差异主要来自于雷达高度计的穿透能力和雪厚产品的误差。这为海冰资料同化研究提供了重要的参考信息。


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图1. 不同海区、不同季节下Envisat和ICESat卫星南极冰厚数据的散点图。相关系数(RR)和均方根误差(RMSD)标注在图中。黑线为1-1参考线,虚线为各季节的拟合线。

研究成果于2022年10月21日在冰冻圈科学领域高水平期刊The Cryosphere发表,题目为“A comparison between Envisat and ICESat sea ice thickness in the Southern Ocean”。中山大学大气科学学院博士生王今菲为文章的第一作者,我实验室极地海洋与气候变化创新团队骨干成员、中山大学大气科学学院施骞博士为通讯作者,合作者包括创新团队核心成员、中山大学大气科学学院杨清华教授、韩博副教授、吴仁豪副教授,中山大学大气科学学院博士生闵超,以及德国阿尔弗雷德魏格纳研究所的Robert Ricker和Stefan Hendricks博士。

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建设科研经费等的支持。

原文链接:https://tc.copernicus.org/preprints/tc-2021-227(阅读论文请点击“阅读原文”)


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