综合冰通量散度的格陵兰冰盖表面物质平衡遥感估算

作     者：魏佳宁 罗凯 陈又榕 李培根 杨康 

作者机构：南京大学地理与海洋科学学院 江苏省地理信息技术重点实验室 中国南海研究协同创新中心 

出 版 物：《自然资源遥感》 (Remote Sensing for Natural Resources)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 0705[理学-地理学] 070501[理学-自然地理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目“格陵兰北部地区融水汇流过程遥感观测、模拟与影响分析”(编号:42271320)资助 

主　　题：表面物质平衡 ICESat-2 冰通量 粒雪密实化 格陵兰冰盖 

摘      要：近几十年,格陵兰冰盖表面物质平衡(surface mass balance,SMB)和溢出冰川崩解造成冰盖物质损失加速,其中SMB的贡献近年来持续增大。因此,掌握SMB时空分布对于理解格陵兰冰盖物质平衡具有重要意义。然而,研究格陵兰冰盖SMB的2种主要手段中,区域气候模型模拟的SMB存在较大不确定性,溢出冰川通量门遥感观测仅能间接获得通量门上游流域整体的SMB值,难以反映SMB的空间分布。本研究提出了一种综合冰通量散度的格陵兰冰盖表面物质平衡遥感估算方法,能够较为准确地估算SMB空间分布:(1)利用ICESat-2卫星激光测高数据获取格陵兰冰盖高程年际变化量;(2)利用MEaSUREs冰流速遥感数据和BedMachine冰厚度数据,采用基于像元的有限差分法计算冰通量散度,估算冰流造成的冰盖高程变化,进而从ICESat-2冰盖高程变化中减去由冰流造成的冰盖高程变化,获得由SMB引起的冰盖高程变化;(3)利用粒雪密实化模型将SMB引起的高程变化转换为质量变化,即可反映格陵兰冰盖年际SMB空间分布。研究采用该方法估算了2019年与2020年格陵兰冰盖SMB空间分布,通过与观测站点实测SMB对比分析,表明本方法估算SMB的精度较高(RMSE=0.519 m w.e.),优于区域气候模型(RMSE为0.565～0.877 m w.e.),是一种较为可靠的格陵兰冰盖表面物质平衡时空分布遥感估算方法。