西南极冰盖2002–2023年冰川尺度的点质量模型解算与分析

作     者：沈云中 王微 

作者机构：同济大学测绘与地理信息学院 

出 版 物：《武汉大学学报(信息科学版)》 (Geomatics and Information Science of Wuhan University)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 0705[理学-地理学] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 070501[理学-自然地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(42274005) 

主　　题：GRACE 点质量模型 冰盖 西南极 气候变化 

摘      要：利用重力场恢复与气候实验卫星（gravity recovery and climate experiment， GRACE）及其后继卫星GRACE-FO（GRACE Follow-On）解算的Tongji-Grace2022时变重力场模型，并用卫星测高数据构建高分辨率约束信息，采用两步点质量建模方法解算了西南极冰盖2002-04—2023-12冰川尺度的高分辨率（27 km×27 km）点质量产品。在研究时段内，产品估计的西南极冰盖质量变化趋势为-139.36±19.92 Gt/a，对全球平均质量海平面变化的贡献量为0.38 ± 0.06 mm/a，与三大GRACE官方机构全球点质量产品的估计结果一致，但空间分辨率显著提高。利用独立的输入输出法产品评估了三个GRACE官方机构产品、卫星测高产品及本文产品。结果表明，本文产品对西南极20个冰川（组）质量变化趋势估计表现最优，其线性回归系数和R2值分别为0.82和0.93，显著高于其他点质量产品，且截距最小；与卫星测高产品相比，本文产品的R2值更高且截距更小，展示出更高的估计精度。研究时段内，西南极冰盖的长期表面物质异常与冰动力相关质量变化率分别为-11.70 ± 0.59 Gt/a和-113.58 ± 6.56 Gt/a，表明冰动力相关质量变化是西南极冰盖质量损失的主要驱动因素；Pine Island、Thwaites、Getz冰川及PSKP冰川组（Pope、Smith、Kohler、Philbin冰川）4个冰川（组）的长期质量变化率之和约占西南极冰盖的90%，其变化率依次分别为-44.19±3.33、-26.17±5.44、-27.04±0.94和-27.92±1.02 Gt/a，对全球海平面变化的贡献率依次为0.12±0.01、0.072±0.015、0.075±0.003和0.077±0.003 mm/a。