基于CryoSat-2卫星测高数据的北极海冰体积估算方法

作     者：王蔓蔓 柯长青 邵珠德 Wang Manman;Ke Changqing;Shao Zhude

作者机构：南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023 中国南海研究协同创新中心江苏南京210023 

出 版 物：《海洋学报》 (Acta Oceanologica Sinica)

年 卷 期：2017年第39卷第3期

页      面：135-144页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0908[农学-水产] 07[理学] 0707[理学-海洋科学] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家自然科学基金(41371391) 国家重点研发计划项目(2016YFA0600102) 

主　　题：CryoSat-2 海冰类型 积雪深度 海冰厚度 海冰体积 北极 

摘      要：近30年来,北极海冰正发生着剧烈的变化。海冰体积是量化海冰变化的重要指标之一。本文以2015年CryoSat-2卫星测高数据和OSI SAF海冰类型产品为基础。提取了浮冰出水高度、积雪深度、海冰密集度、海冰类型等属性信息,通过数据内插、投影变换、栅格转换、空间重采样等工作将海冰属性信息统一为25km×25km分辨率的栅格数据集。根据流体静力学平衡原理,逐个估算栅格像元对应的海冰厚度值,将其与对应的海冰面积相乘,估算了北极海冰密集度大于75%海域的海冰体积,并分析了海冰厚度和体积的月变化和季节变化特征。用NASA IceBridge海冰厚度产品对反演的海冰厚度进行验证。结果表明二者相关系数为0.72,有较高的一致性。北极海冰平均厚度春季最大,夏季最小,分别约为2.99m和1.77m,最厚的海冰集中在格陵兰沿岸北部和埃尔斯米尔半岛以北海域。多年冰平均厚度大于一年冰。冬季海冰体积最大,约为23.30×103 km3,经过夏季的融化,减少了近70%。一年冰体积季节波动较大,而多年冰体积相对稳定,季节变化不明显。