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中国极地冰盖数值模拟研究进展

冰川冻土 2022年第3期44卷 863-871页

作者：赵励耘唐学远张通冷伟艾松涛刘成彦王玉哲刘岩岳超北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875 自然资源部极地科学重点实验室中国极地研究中心上海200136 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190 武汉大学中国南极测绘研究中心湖北武汉430079 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080 山东师范大学地理与环境学院山东济南250014

冰盖数值模拟是一种基于多源观测数据,通过构建并求解冰流动力学方程组,理解冰流运动物理机制以及诊断和预估其演化过程的方法,目前已被广泛应用于冰盖变化研究。本文简要介绍了极地冰盖数值模拟方法,归纳综述了近十余年我国学者在极地... 详细信息

冰盖数值模拟是一种基于多源观测数据,通过构建并求解冰流动力学方程组,理解冰流运动物理机制以及诊断和预估其演化过程的方法,目前已被广泛应用于冰盖变化研究。本文简要介绍了极地冰盖数值模拟方法,归纳综述了近十余年我国学者在极地冰盖数值模拟方面的研究进展,厘清我国在冰盖数值模拟领域遇到的瓶颈和关键问题。阐述了如何与我国的极地冰盖科考优势区域深度结合,协同多源强化观测和数值模拟,研发和改进冰盖模式,提高冰盖模拟能力,对定量估算极地冰盖的物质平衡及其对未来海平面上升的影响做出实质贡献。通过逐步发展冰盖模式的研究能力,有望将来在冰盖关键动力过程和机制的科学认识上有所突破。

关键词：极地冰盖数值模拟模式发展圈层耦合

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基于多源遥感数据的极地冰盖冰裂隙探测方法

中国基础科学 2023年第5期25卷 8-14页

作者：梁爽李新武杨博锦吴文瑾可持续发展大数据国际研究中心北京100094 中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094

冰裂隙是极地冰盖重要的表面特征参数,是冰盖内应力的外在表现,对冰盖的稳定性具有重要的影响。近几十年来随着卫星遥感技术的快速发展,冰裂隙的探测方法和相关研究也不断进步,多种卫星技术的冰裂隙时空探测方法同时取得了进展。介绍极... 详细信息

冰裂隙是极地冰盖重要的表面特征参数,是冰盖内应力的外在表现,对冰盖的稳定性具有重要的影响。近几十年来随着卫星遥感技术的快速发展,冰裂隙的探测方法和相关研究也不断进步,多种卫星技术的冰裂隙时空探测方法同时取得了进展。介绍极地冰盖冰裂隙特征探测方法的进展情况,归纳和总结国内外利用光学遥感数据、微波遥感数据、高度计数据等多源遥感技术探测极地冰盖冰裂隙水平和垂直特征的方法,并探讨极地冰盖冰裂隙遥感探测的研究重点和面临的挑战。

关键词：冰裂隙极地冰盖多源遥感数据特征监测

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极地冰盖冰雷达探测技术的发展综述

极地研究 2009年第4期21卷 322-335页

作者：崔祥斌孙波张向培张栋李鑫唐学远田钢浙江大学理学院地球科学系杭州310027 中国极地研究中心上海200136

分三个阶段,即早期冰雷达系统(20世纪60至80年代)、第二代冰雷达系统(20世纪80年代至2000年)和新冰雷达系统(2000年之后),综述了极地冰盖冰雷达探测技术的发展。最后,展望了冰雷达探测技术未来的发展趋势。

关键词：冰雷达极地冰盖冰厚内部层冰下地形

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基于SAR的极地冰盖冻融强度提取方法研究

基于SAR的极地冰盖冻融强度提取方法研究

作者：赵梦雪山东科技大学

学位级别：硕士

极地冰盖的冻融情况影响着大气与地表水汽、能量和热量的交换,在全球平衡中起着重要作用。极地冰盖记录的信息具有信息量大、真实性强和时间延续性好的特点。因此,极地冰盖冻融监测对于全球变化的响应研究具有重大的意义。随着遥感技术... 详细信息

极地冰盖的冻融情况影响着大气与地表水汽、能量和热量的交换,在全球平衡中起着重要作用。极地冰盖记录的信息具有信息量大、真实性强和时间延续性好的特点。因此,极地冰盖冻融监测对于全球变化的响应研究具有重大的意义。随着遥感技术的发展,运用SAR数据进行冰盖冻融情况的研究已经取得初步成果。SAR的全天时、全天候、时空分辨率高等特点使它在极地冰盖冻融的监测中具有独特优势。目前,利用SAR对冰盖冻融状态的监测已经取得部分成果,但是对冰盖冻融强度的研究很少。本文使用Sentinel-1A干涉宽幅SAR数据和Radarsat-2全极化SAR数据,根据多极化组合运算方法和极化分解聚类方法对极地冰盖冻分布融状态及强度的信息提取方法进行研究,具体成果如下:(1)研究了利用SAR数据的极地冰盖冻融分布和强度信息提取的方法。采用阈值法、极化运算和分解聚类等方法进行冻融范围和冻融强度的划分,根据温度数据进行验证,讨论了每种方法的适用性和误差产生的原因。(2)研究了格陵兰岛Sentinel-1A干涉宽幅双极化SAR数据进行冰盖冻融分布及强度信息提取的方法。分析研究区不同极化数据的后向散射系数,发现冻融强度不同的点在HH和HV的后向散射系数有差异,探究不同极化通道后向散射与冻融变化之间的关系,为多极化组合运算提供理论基础;确定研究区冻融区域的划分阈值,进行格陵兰岛冻融区域提取,并使用MODIS温度数据进行验证,确定HV极化的后向散射系数一定程度上可以对极地冻融区域进行划分;使用多波段组合运算的方法,探究HH与HV后向散射系数的比值(HH/HV值)与温度变化间的规律,并根据MODIS温度数据进行分析,发现极化运算后图像数值与温度的关系在整体趋势上有较高的一致性,HH/HV值一定程度可以代表所在区域的冻融强度。(3)研究了南极地区Radarsat-2全极化SAR数据进行冰盖冻融分布及强度信息提取的方法。分析不同极化分解方得到的参数特点,确定可以用来划分冻融区域的参数;使用散射角α、反熵A及海拔E进行冻融区域的划分,得到研究区冻融分布图;将不同方法得到的极化分解参数进行不同的组合进行聚类,分析监督分类几种方法在不同区域的精度,并根据不同温度下的精度不同对分类结果进行优化,使研究区域的冰盖冻融强度分类结果更加精准。

关键词：极地冰盖冰盖冻融宽幅SAR 极化SAR 冻融强度

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全球：极地冰盖融化致使全球海平面升高

渔业信息与战略 2013年第2期28卷 162-163页

科学家们对格陵兰岛和南极冰盖的消融速度进行了研究。结果发现，1992年以来，极地冰盖的融化速度比之前任何时候都要迅速，全球海平面已因此升高了11毫米。该研究成果发表在最新一期的《科学》杂志上。研究人员利用卫星数据评估了极地... 详细信息

科学家们对格陵兰岛和南极冰盖的消融速度进行了研究。结果发现，1992年以来，极地冰盖的融化速度比之前任何时候都要迅速，全球海平面已因此升高了11毫米。该研究成果发表在最新一期的《科学》杂志上。研究人员利用卫星数据评估了极地冰层高度、冰川流量及冰川质量的引力效应。结果显示，在过去的20年间，极地冰盖融化致使全球海平面升高了11毫米，

关键词：海平面升高极地冰盖融化南极冰盖格陵兰岛《科学》研究成果卫星数据

大气二氧化碳含量下降是形成极地冰盖的原动力

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资源环境与工程 2012年第1期26卷 96-97页

作者：潘潇（编译）刘源骏（校）

根据耶鲁及普渡大学的科学家对深海岩芯样品中占代藻类的研究，发现二氧化碳浓度的下降可能是南极冰盖形成的原动力。

关键词：二氧化碳含量极地冰盖大气二氧化碳浓度岩芯样品南极冰盖科学家

Nature Geoscience:研究解决了极地冰盖成因悖论

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地球科学进展 2013年第10期28卷 1172-1172页

作者：王立伟

2013年9月1日，《自然——地球科学》（Nature Geoscience）发表题为《在末次冰期一问冰期转换期间西欧海气界面温度的去耦合》（Air-sea temperature decoupling in western Europe during the last interglacial—glacial transition）的文章指出，法国海洋和大陆环境及古环境实验室的研究人员通过分析含有花粉和有孔虫、微观海洋生物石灰质骨骼的海洋沉积物岩芯，解决了极地冰盖成因悖论。

关键词：极地冰盖悖论成因环境实验室海洋沉积物末次冰期地球科学界面温度

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天基穿冰雷达系统:机遇与挑战

雷达学报（中英文） 2022年第3期11卷 479-498页

作者：肖鹏于志同陈卓奇崔祥斌赵博稂时楠李萌胡洛佳黄彦刘敏王成陈亮刘露眭晓虹袁春柱中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室北京100094 中山大学测绘科学与技术学院珠海519082 中国极地研究中心上海200136 中国科学院空天信息创新研究院北京100094 北京工业大学信息学部北京100124 中国空间技术研究院航天东方红卫星有限公司北京100094

极地冰盖特殊的热交换属性和庞大的含水量,使其成为全球气候变化的“指示器”和“放大器”。由于特殊的地理位置及严峻的气候环境,目前对极地冰盖的立体探测及认识仍旧匮乏。穿冰雷达具备强穿透性和高精度测距能力,成为冰盖立体层析探... 详细信息

极地冰盖特殊的热交换属性和庞大的含水量,使其成为全球气候变化的“指示器”和“放大器”。由于特殊的地理位置及严峻的气候环境,目前对极地冰盖的立体探测及认识仍旧匮乏。穿冰雷达具备强穿透性和高精度测距能力,成为冰盖立体层析探测的最佳选择,促进了极地科学的快速发展。受制于低频电磁波跨冰冻圈层传播的复杂性和雷达作用距离的大幅增加,迄今为止,利用天基平台实现穿冰探测依然是对地遥感的空白领域。该文针对天基穿冰雷达系统的科学需求和面临的特殊问题展开讨论,分析了天基穿冰系统面临的3大问题:传输衰减、积雪杂波干扰和垂直航迹向分辨率恶化;结合现有研究成果和技术发展趋势,分析了利用微小卫星平台进行分布式编队实现天基穿冰探测的可行性,论证了分布式穿冰雷达关键指标,指出了天基穿冰雷达未来发展亟需解决的关键技术难题,探索实现百米空间分辨率、季节尺度重访的天基穿冰雷达实施方案。

关键词：天基穿冰雷达层析探测分布式雷达极地冰盖全球气候变化

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2020年中国沿海海平面变化及影响状况

气候变化研究进展 2022年第1期18卷 122-128页

作者：王慧李文善范文静王爱梅骆敬新左常圣金波文国家海洋信息中心天津300171

气候变暖背景下,海平面上升已经成为全球沿海国家普遍面临的重大环境问题之一[1]。全球海平面上升是由气候变暖导致的海水增温膨胀、陆源冰川和极地冰盖融化等因素造成的。1901-2018年,海洋增温膨胀对全球海平面上升的贡献为29%;冰川和... 详细信息

气候变暖背景下,海平面上升已经成为全球沿海国家普遍面临的重大环境问题之一[1]。全球海平面上升是由气候变暖导致的海水增温膨胀、陆源冰川和极地冰盖融化等因素造成的。1901-2018年,海洋增温膨胀对全球海平面上升的贡献为29%;冰川和冰盖质量损失对全球海平面上升的贡献分别为41%和29%,且近40年来已经增加[2]。

关键词：全球海平面上升气候变暖重大环境问题海平面质量损失陆源沿海极地冰盖