南极海冰是全球气候系统的重要组成部分。不同于北极海冰的持续减少,近四十年来,南极海冰范围呈现出先缓变上升、后突变减少的变化。相较于南极海冰密集度和范围,海冰厚度或体积更能代表海冰的物质平衡水平,其变化信息对我们量化分析全球变化背景下南极不同区域海冰的响应尤为关键。由于现场观测数据匮乏且受当前海冰厚度遥感观测能力所限,通过资料同化融合数值模式和卫星观测的的再分析产品是量化和理解南极海冰厚度变化的重要支撑数据,但国际上已有研究尚未对不同的再分析冰厚进行系统的评估。
基于南极威德尔海锚定观测(仰视声纳)、走航观测和卫星遥感(激光高度计和雷达高度计)等冰厚观测数据,我实验室极地海洋与气候变化团队系统评估了当前国际主流的四种再分析冰厚数据(GECCO2、SOSE、NEMO-EnKF和GIOMAS)在南极威德尔海的表现。研究表明,多数再分析数据可以重现海冰厚度在威德尔海中部和东部的空间分布特征;但在厚冰和形变冰为主的威德尔海西部,上述冰厚数据存在显著低估。进一步研究表明,再分析数据对威德尔南部西向海冰输运的低估和威德尔海西部海冰北向输运的高估与威德尔海西部海冰偏薄存在密切联系。这为未来提高南极海冰厚度的数值模拟和预测水平提供了重要参考。
图1 2003-2008年四种再分析与ICESat-1卫星遥感冰厚的平均差异
研究成果于2021年1月5日在冰冻圈科学领域高水平期刊The Cryosphere(SCI一区,影响因子4.713)上发表,题目为“Evaluation of sea-ice thickness from four reanalyses in the Antarctic Weddell Sea”。创新团队核心成员杨清华教授为文章的通讯作者,骨干成员施骞博士后为文章的第一作者。
该研究得到了国家自然科学基金及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: