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HY-2B SMR数据在南极海冰表面积雪深度反演中的应用: 2025年; 南极海冰表面的积雪显著影响着海冰的生长与消融,在全球气候变化中起着至关重要的作用。应用我国自主海洋卫星HY-2B微波辐射计(SMR)数据获取高精度南极海冰表面积雪深度研究较少,本研究利用我国第35次南极科学考察“雪龙”号走航观测的积雪深度数据,构建HY-2B SMR的被动微波积雪深度遥感反演模型,并与传统的反演模型进行比较和验证。结果表明,新构模型反演的南极海冰表面积雪深度与现场观测数据的平均偏差仅为-1.70 cm,反演精度优于传统常用的Markus98模型和Comiso03模型。与美国国家冰雪数据中心发布的GCOM-W1 AMSR-2南极海冰表面积雪深度产品对比发现,应用HY-2B SMR数据和新构模型反演的时序积雪深度大于AMSR-2积雪深度产品,整体变化趋势一致,但HY-2B SMR反演雪深更接近于实际观测值。两个产品的差异在积雪积累期和稳定期(4月至10月)主要集中在东南极海域和罗斯海,在消融期(11月至次年3月)差异主要分布在西南极海域以及威德尔海南部。开展国产HY-2B SMR数据的南极海冰表面积雪深度反演研究,可为我国业务化南极冰雪动态监测及南极海冰与气候变化研究提供大范围、高精度的数据支撑和技术参考。; 刘娜娜季青于梦琴王伟; 关键词：南极海冰积雪深度被动微波卫星遥感

2023年南极海冰范围新低事件及其气候意义: 2024年; 南极海冰曾长期维持弱增长趋势,但近年来快速减少.紧随2022年新低之后,2023年2月南极海冰范围(SIE)又创下新低纪录178.8万km~2,有观测以来南极SIE首次未经恢复就直接在第二年连续新低,具有重要的气候指示意义.研究显示,SIE初始基数小、大气海洋温度偏高、吸收净太阳辐射异常偏多和来自中纬度的暖平流异常、前春南极涛动和阿蒙森海低压维持异常偏强等是本次海冰新低事件的直接原因,相比于2022年,2023年新低时海冰在东南威德尔海等地进一步减少,而在西北威德尔海等地有所增加,这可能与大气环流在前后两年2月间大气环流的区域变化有关.进一步研究发现,南极海冰和海洋大气温度在过去几十年都经历了趋势变化,其中夏季气温和夏季SIE最小值的趋势转变最早也最显著,近期南极SIE的连续新低和环南极净太阳辐射通量新高等现象可能预示了南极海冰长期趋势转折的确立,后者对于未来南极和全球气候具有关键性影响.; 林祥丁明虎; 关键词：南极海冰全球增暖

基于 GNSS-IR 技术的南极海冰积雪深度反演研究: 2024年; 南极海冰的生长消融与全球气候变化密切相关,而海冰上覆盖的积雪会对海冰的生长消融产生较大的影响。利用南极中山站附近海冰上的GPS数据,采用GNSS-IR(GNSS interferometric reflectometry)技术对海冰上覆积雪深度进行反演。首先,采用最小二乘谐波分析(least-squares harmonic estimation,LS-HE)方法提取反射信号的主波峰,计算反射面到天线相位中心的距离;其次,采用DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)聚类算法对反演结果进行质量控制;最后,利用现场实测雪深数据对反演结果进行了验证,平均偏差为-0.01 m,RMSE为0.012 m,表明GNSS-IR技术能够有效反演海冰表面积雪深度。; 曾棋张胜凯龚力肖驰李斐; 关键词：南极海冰积雪深度 DBSCAN聚类算法

基于多源卫星雷达高度计的南极海冰厚度估算: 2024年; 南极海冰是极地气候系统的重要组成部分,对全球气候有着深远影响。海冰厚度作为海冰的关键属性之一,了解其时空分布特征和变化趋势对理解和预估气候变化进程具有重要意义。然而,目前对于南极海冰厚度的监测局限在时空分布有限的实地观测和短时间序列的卫星观测阶段,长时间序列的冰厚数据仍然缺失。针对这一问题,基于时空连续的卫星雷达高度计Envisat和CryoSat-2,构建了一致性较高的雷达干舷高度数据,定量估算了高度计雷达信号在积雪中的穿透深度,发展了一种适用于南极海冰的厚度遥感估算方法。估算的冰厚与Australian Antarctic Data Centre实测数据的平均绝对偏差约为0.28 m;与ICESat激光雷达高度计冰厚的平均绝对偏差约为0.65 m,相关系数为0.71,一致性较高。2002–2023年南极海冰厚度时空变化分析结果表明,厚冰主要分布于西威德尔海和别林斯高晋海/阿蒙森海,其他海域海冰相对较薄。南极海冰厚度在2011年之前呈现轻微降低趋势,在2011年后加速降低(-0.03 m/a)。南极海冰厚度的分布和变化趋势存在明显的季节和区域特征。; 沈校熠柯长青李海丽; 关键词：海冰厚度雷达高度计

利用海洋2B卫星数据反演南极海冰表面积雪厚度: 2024年; 海冰及其表面积雪厚度是大气和海洋间的能量循环和物质平衡的重要因子,是对气候环境变化的敏感指示器。本文尝试利用国产海洋2B卫星(HY-2B)数据开展南极海冰表面积雪厚度遥感反演的研究。结果表明:基于2018年11月至2019年1月我国第35次南极科学考察“雪龙船”走航观测的积雪厚度数据,Comiso03积雪厚度遥感反演模型相对于Markus98模型和Shen22模型反演的南极海冰表面积雪厚度精度最好,时空平均偏差为-1.88 cm。基于搭载在HY-2B上的扫描微波辐射计(scanning microwave radiometer,SMR)所反演的南极海冰表面积雪厚度与基于搭载在地球水环境变动监测卫星(Global Change Observation Mission1st-Water,GCOM-W1)上的先进微波扫描辐射计(the advanced microwave scanning radiometer-2, AMSR-2)发布的积雪厚度产品(Comiso03模型)具有较好的一致性,两者间的差异主要发生在消融期,在空间分布上的差异主要集中在南极印度洋扇区和西太平洋扇区。利用HY-2B SMR数据反演南极海冰表面积雪厚度的研究可为应用国产海洋卫星系列数据开展长时序南极海冰及其表面积雪的变化研究提供重要的数据和技术支撑。; 肖泽辉季青庞小平庞小平; 关键词：海冰被动微波遥感

基于海洋模式SST数据的南极海冰密集度预报模型构建和发布: 本发明涉及一种基于海洋模式SST数据的南极海冰密集度预报模型构建和发布，其步骤包括：1)建立各年、各天的SST和海冰密集度的关系数据库；2)按月对日平均SST和海冰密集度数据进行拟合，选取线性拟合函数构建两者的函数关系；...; 张衡李阳相德龙王雨涵朱汉吉戴阳张胜茂孙煜琰

南极海冰面积创新低: 2023年; 据报道,南极海冰面积目前正处于自有记录以来的最低水平。1 It is deep winter in Antarctica,the time of year that the continent is surrounded by millions of square miles of the frozen ocean.But this year,there is a lot less sea ice than ever recorded before.It is bad news for people around the world,because sea ice helps control how quickly the rest of Antarcticas ice melts,which contributes to the global sea level rise.; 邬纯碧; 关键词：南极海冰 ANTARCTICA WINTER

南极海冰快速下降历史事件的时空特征分析被引量：1: 2023年; 卫星记录以来,南极海冰范围发生5次快速下降事件,研究这5次事件的时空特征,对进一步认识海冰快速下降事件的物理机制具有重要意义。基于海冰范围和海冰密集度的卫星数据,从时间和空间两个维度总结5次南极海冰快速下降事件的特征,再结合大气和海洋各项环境因素的再分析数据,探讨海冰快速下降的影响因素及其驱动过程。结果显示:南极海冰快速下降的空间分布存在季节性差异,2021年8~12月以及2016年8~12月的春季南极海冰快速下降由别林斯高晋海、威德尔海、印度洋和西太平洋区域的海冰减少所主导;2010年12月至2011年4月以及1985年12月至1986年4月的夏季南极海冰快速下降由威德尔海、罗斯海沿岸和西太平洋区域的海冰减少所主导;2008年4~8月的冬季南极海冰快速下降则由别林斯高晋海和西太平洋的部分区域的海冰减少所主导。探究影响海冰的环境因素发现,海表面温度和海表面净热通量对海冰减少的热力效应影响具有区域性差异。此外,南极海冰快速下降受阿蒙森低压的影响,相应的海表面风异常既通过经向热输运的热力效应导致海冰减少,也通过风的动力效应驱动海冰漂移使得海冰密集度降低。; 杨颖玥刘海龙; 关键词：南极海冰海表面温度

利用FY-3B MWRI遥感数据反演南极海冰表面积雪厚度被引量：1: 2023年; 海冰表面积雪厚度是冰冻圈和全球气候系统的重要组成部分,在海洋、海冰和大气的能量传输中起着关键的作用。针对目前缺乏南极海冰表面积雪厚度国产卫星遥感数据产品的问题,本文探索应用FY-3B MWRI被动微波亮温数据开展南极海冰表面积雪厚度的遥感反演研究。结果表明基于2016年FY-3B MWRI 18.7 GHz、36.5 GHz垂直极化亮温及海冰密集度数据,采用Comiso03模型反演的积雪厚度结果较Markus98更好,与AWI2016年部署在威德尔海的浮标(2016S31、2016S37、2016S40)观测的积雪厚度同日同像元对比的偏差为-1.72 cm。FY-3B MWRI反演的2016年南极海冰表面积雪厚度与美国雪冰数据中心发布的GCOM-W1 AMSR-2积雪厚度产品整体上具有较好的一致性(时空平均偏差为-0.11 cm、相关系数为0.90),积累期和稳定期(4—10月)两者差异较小(时空平均偏差为-0.81 cm,相关系数为0.93),消融期(11月—次年3月)差异较大(时空平均偏差为2.76 cm,相关系数为0.85),差异主要分布在威德尔海北部和东南极冰边缘区。开展FY-3B MWRI南极海冰表面积雪厚度遥感反演研究可为应用国产卫星数据开展业务化极地冰雪环境动态监测、评估南极海冰变化及其全球效应提供科学数据和技术支撑。; 闫忠男庞小平季青季青; 关键词：南极海冰被动微波卫星遥感

南极海冰异常对南半球冬春季大气环流影响的年代际变化被引量：1: 2023年; 南极海冰异常是影响南半球大气环流变化的一个重要因素。南极海冰变率的主要模态被称为南极海冰偶极子(Antarctic Dipole,ADP),具体表现为南极半岛两侧海冰的反相变化。ADP的出现受到厄尔尼诺-南方涛动事件的强烈影响,而过去的研究显示,厄尔尼诺在2000年后由东部型转到中部型,伴随着该转变,南极海冰的异常模态及其对南半球大气环流的影响也发生了年代际变化。通过对前期的南极海冰异常与滞后的南半球冬春季位势高度异常进行最大协方差分析,发现南半球冬季至春季持续性的正位相ADP,在1979—1999年间与南半球春季的负位相南半球环状模(Southern Hemisphere Annular Mode,SAM)显著关联,但在2000—2021年间该相关性较弱,转变为南半球秋季的三极型海冰异常与后期冬季的SAM显著相关。动力诊断证明,ADP及三极型海冰异常均能通过引发高频瞬变涡旋的变化,激发并维持SAM型大气环流异常。; 陈奕冰吴其冈; 关键词：南极海冰年代际变化

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