南极海冰是气候系统的重要组成部分，它能影响南极的海洋-海冰-大气相互作用，与南极的人类活动也紧密相关，因此南极海冰的相关研究具有重要的科学和社会意义。虽然南极海冰范围变化已经得到广泛的研究，但海冰范围不能完全表征大尺度海冰体积的变化，因为在南大洋部分海域，海冰体积变化与海冰范围变化存在很大差异。为更深入了解南极海冰的变化，需要可靠的海冰厚度数据用于量化海冰体积。

由于再分析可以提供相对准确的状态估计和大范围均匀取样的网格化数据，可靠的南极海冰厚度再分析数据对于南极海冰体积相关研究而言具有重要意义。在众多南极海冰厚度再分析数据中，美国华盛顿大学研发的GIOMAS南极海冰厚度再分析数据因其相对较广的时空覆盖范围，已经被广泛应用于南极海冰厚度和体积的相关研究。例如作为评估CMIP5气候模式南极海冰体积历史模拟结果以及量化CESM地球系统模式南极海冰厚度预测结果偏差的参考数据。但由于南极海冰厚度观测数据的匮乏，针对GIOMAS南极海冰厚度再分析数据的长时间系统性的评估相对较少。随着观测技术和卫星遥感反演算法的改进以及观测数据的积累，进一步评估GIOMAS南极海冰厚度再分析数据成为可能。

基于已公开的卫星遥感（Envisat和CryoSat-2）和现场观测南极海冰厚度数据，本研究进一步系统评估了GIOMAS南极海冰厚度再分析数据。研究表明，虽然GIOMAS仅同化了海冰密集度数据，但其可以基本重现卫星观测的南极海冰体积变化趋势。然而，由于模式本身和同化方法的不足，GIOMAS对南极海冰厚度存在普遍低估，尤其是在以形变冰为主的区域。此低估不仅会影响GIOMAS对南极海冰厚度平均状态的模拟，还会影响其对南极海冰厚度变率的模拟。本研究为南极海冰厚度再分析数据的发展提供了重要参考。

图1. ES和CS2卫星遥感观测（蓝色）和相应的GIOMAS（卡其色）的月平均海冰体积异常序列。虚线表示从2002年12月到2013年10月以及从2013年11月到2017年4月的海冰体积异常序列的线性趋势。加粗虚线表示线性趋势通过了99%显著性水平的F检验。

研究成果于2022年4月24日被国际著名期刊The Cryosphere录用发表，题目为“An Evaluation of Antarctic Sea-Ice Thickness from the Global Ice-Ocean Modeling and Assimilation System based on In situ and Satellite Observations”。中山大学大气科学学院硕士生廖苏涛为第一作者，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罗昊博士为通讯作者，合作者包括创新团队核心成员杨清华教授、骨干成员施骞博士、博士生王今菲和美国华盛顿大学Jinlun Zhang博士。

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和南方海洋实验室创新团队建设科研经费的支持。

原文链接：

https://doi.org/10.5194/tc-16-1807-2022（阅读论文请点击下方“阅读原文”）