在全球变暖和北极放大的背景下,北极海冰快速变化,海冰漂移是海冰变化的重要参数,对于刻画海冰动力学过程、了解全球气候变化形态以及评估北极航道通航安全至关重要。
我实验室极地海洋与气候变化创新团队利用2018-2020年国际北极浮标计划(IABP)和北极气候研究多学科漂流计划(MOSAiC)的浮标数据,对欧洲气象卫星应用组织海洋海冰应用中心(OSI SAF)、美国国家冰雪数据中心(NSIDC)和法国海洋开发研究院(Ifremer)的11套海冰漂移卫星产品进行了系统评估和比较。结果表明,所有产品的海冰漂移速度平均绝对误差为1.15–2.26 km/d,角度的平均绝对误差为14.93–23.19°。其中,Ifremer_AMSR2在速度精度上表现最佳、NSIDC_Pathfinder角度误差最小,OSI-405-c_Merged在海冰漂移轨迹重建中表现最佳。此外,季节、区域、数据源、海冰漂移跟踪算法和时间间隔等都会对产品精度产生影响,具体结论如下:(1)大多数产品的冻结季海冰漂移偏差(1.04–1.96km/d和11.93-22.41°)小于融化季(1.13-3.90km/d和14.41-27.41°)。(2)大多数产品在海冰漂移快速且复杂的格陵兰海区域表现最差。(3)AMSR-2反演产品的精度优于其他数据源的产品。(4)连续最大互相关(CMCC)算法优于最大互相关(MCC)算法。(5)时间间隔较长的海冰漂移产品平均误差相对较小。总体来看,在充分考虑产品不确定性和误差的情况下,11套北极海冰漂移遥感产品在数据同化和模型验证上均有实用价值。此外,本研究对基于卫星遥感的海冰漂移产品的精度改进方面具有一定参考意义。
图1 海冰漂移产品速度和方向误差分布箱图 研究成果于2022年3月在Remote Sensing(中科院SCI二区,影响因子4.848)发表,题目为“An Intercomparison of Satellite Derived Arctic Sea Ice Motion Products”。创新团队首席科学家、中山大学程晓教授为文章的通讯作者,创新团队骨干成员王雪为文章的第一作者。 该研究得到了国家重点研发计划、广东省基础与应用基础研究基金项目的支持。