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基于多源卫星雷达高度计的南极海冰厚度估算
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作者 沈校熠 柯长青 李海丽 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期108-120,共13页
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... 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。 展开更多
关键词 海冰厚度 海冰干舷高度 穿透深度 雷达高度计 南极
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2002—2011年南极海冰变化的遥感分析 被引量:7
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作者 沈校熠 柯长青 张杰 《极地研究》 CAS CSCD 2017年第1期163-171,共9页
基于2002—2011年南极地区AMSR-E逐日海冰密集度数据,计算相应时间段内的海冰外缘线和海冰面积,分析了南极地区这10年来各时间尺度上的海冰变化,揭示了海冰变化的时空特征。结果表明:2002—2011年南极海冰外缘线、海冰面积分别增加了3.... 基于2002—2011年南极地区AMSR-E逐日海冰密集度数据,计算相应时间段内的海冰外缘线和海冰面积,分析了南极地区这10年来各时间尺度上的海冰变化,揭示了海冰变化的时空特征。结果表明:2002—2011年南极海冰外缘线、海冰面积分别增加了3.64%、3.8%,总体上呈现增加的趋势,其中2008年海冰面积最大。罗斯海、西太平洋和威德尔海的海冰面积呈现增加趋势,而印度洋和别林斯高晋海/阿蒙森海的海冰面积则趋于减小。南极海冰面积一般夏季最小、冬季最大,相同季节海冰面积变化波动较小,不同海区只是变化范围不同。南极一年冰增长速度较低,平均每年增加约0.1×10~6 km^2,且大范围地分布在南极大陆(除威德尔海外)周围。多年冰平均每年减少0.05×10~6 km^2,且多处于威德尔海。海冰面积变化与气温有负相关关系。 展开更多
关键词 南极 外缘线 海冰面积 AMSR-E 温度 时空变化
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南北极海冰变化及其影响因素的对比分析 被引量:13
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作者 柯长青 金鑫 +1 位作者 沈校熠 李萌萌 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-12,共12页
海冰是海洋-大气交互系统的重要组成部分,与全球气候系统间存在灵敏的响应和反馈机制。本文选用欧洲空间局发布的1992-2008年海冰密集度数据分析了南北极海冰在时间和空间上的变化规律与趋势,并结合由美国环境预报中心(National Centers... 海冰是海洋-大气交互系统的重要组成部分,与全球气候系统间存在灵敏的响应和反馈机制。本文选用欧洲空间局发布的1992-2008年海冰密集度数据分析了南北极海冰在时间和空间上的变化规律与趋势,并结合由美国环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)和美国大气研究中心(National Center for Atmospheric Research,NCAR)联合制作的NCEP/NCAR气温数据和ENSO指数探讨了南北极海冰变化的影响因素。结果表明,北极海冰面积呈明显的减少趋势,其中夏季海冰最小月的减少更快。北冰洋中央海盆区、巴伦支海、喀拉海、巴芬湾和拉布拉多海的减少最明显。南极海冰面积呈微弱增加趋势,罗斯海、太平洋扇区和大西洋扇区的海冰增加。北极海冰面积与气温有显著的滞后1个月的负相关关系(P<0.01)。北极升温显著,北冰洋中央海盆区、喀拉海、巴伦支海、巴芬湾和楚科奇海升温趋势最大,海冰减少很明显。南极在南大西洋、南太平洋呈降温趋势,海冰增加。北极海冰减少与39个月之后ONI的下降、40个月之后SOI的上升密切相关;南极海冰增加与7个月之后ONI的下降、6个月之后SOI的上升存在很好的响应关系。南北极海冰变化与三次ENSO的强暖与强冷事件有很好的对应关系。 展开更多
关键词 海冰 密集度 面积 气温 ENSO 南北极
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1983–2022年南极夏季海冰区反照率的反转变化特征分析
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作者 柯长青 李海丽 沈校熠 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期121-132,共12页
海冰区反照率会影响辐射收支平衡,对全球气候变化有着重要影响。利用遥感反演的反照率数据产品分析了1983–2022年南极及其6个海域夏季海冰区反照率的时空变化,探讨了海冰密集度、气温和大气环流与海冰区反照率的关系。结果表明,卫星反... 海冰区反照率会影响辐射收支平衡,对全球气候变化有着重要影响。利用遥感反演的反照率数据产品分析了1983–2022年南极及其6个海域夏季海冰区反照率的时空变化,探讨了海冰密集度、气温和大气环流与海冰区反照率的关系。结果表明,卫星反演的南极夏季海冰区反照率与实测反照率结果一致。西威德尔海海冰区多年平均反照率最高(0.61),罗斯海最低(0.45)。南极夏季海冰区反照率经历了先上升(1983–2015年)后快速下降(2015–2022年)的变化。除了别林斯高晋海–阿蒙森海海冰区反照率前后两个时段均下降外,其余5个海域和南极一样出现了变化趋势的反转。南极海冰区反照率与海冰密集度显著正相关,而与气温显著负相关。1983–2015年夏季气温降低,海冰消融减弱,海冰密集度微弱上升(0.03%/a),海冰面积平均每10年增加2.07×10^(5)km^(2),导致反射的太阳辐射增多,反照率也微弱上升。2015–2022年夏季气温升高,海冰消融加剧,冰间水道和开阔水域增多,海冰密集度下降,海冰区吸收更多的太阳辐射,造成反射辐射减小,因而海冰区反照率快速下降。此外,南极环状模也是影响罗斯海和威德尔海海冰区反照率变化的因素之一。 展开更多
关键词 南极夏季海冰 反照率 时空变化 气温 海冰密集度 大气环流
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