南极海冰表面的积雪显著影响着海冰的生长与消融,在全球气候变化中起着至关重要的作用。应用我国自主海洋卫星HY-2B微波辐射计(SMR)数据获取高精度南极海冰表面积雪深度研究较少,本研究利用我国第35次南极科学考察“雪龙”号走航观测的积雪深度数据,构建HY-2B SMR的被动微波积雪深度遥感反演模型,并与传统的反演模型进行比较和验证。结果表明,新构模型反演的南极海冰表面积雪深度与现场观测数据的平均偏差仅为-1.70 cm,反演精度优于传统常用的Markus98模型和Comiso03模型。与美国国家冰雪数据中心发布的GCOM-W1 AMSR-2南极海冰表面积雪深度产品对比发现,应用HY-2B SMR数据和新构模型反演的时序积雪深度大于AMSR-2积雪深度产品,整体变化趋势一致,但HY-2B SMR反演雪深更接近于实际观测值。两个产品的差异在积雪积累期和稳定期(4月至10月)主要集中在东南极海域和罗斯海,在消融期(11月至次年3月)差异主要分布在西南极海域以及威德尔海南部。开展国产HY-2B SMR数据的南极海冰表面积雪深度反演研究,可为我国业务化南极冰雪动态监测及南极海冰与气候变化研究提供大...
南极海冰表面的积雪显著影响着海冰的生长与消融,在全球气候变化中起着至关重要的作用。应用我国自主海洋卫星HY-2B微波辐射计(SMR)数据获取高精度南极海冰表面积雪深度研究较少,本研究利用我国第35次南极科学考察“雪龙”号走航观测的积雪深度数据,构建HY-2B SMR的被动微波积雪深度遥感反演模型,并与传统的反演模型进行比较和验证。结果表明,新构模型反演的南极海冰表面积雪深度与现场观测数据的平均偏差仅为-1.70 cm,反演精度优于传统常用的Markus98模型和Comiso03模型。与美国国家冰雪数据中心发布的GCOM-W1 AMSR-2南极海冰表面积雪深度产品对比发现,应用HY-2B SMR数据和新构模型反演的时序积雪深度大于AMSR-2积雪深度产品,整体变化趋势一致,但HY-2B SMR反演雪深更接近于实际观测值。两个产品的差异在积雪积累期和稳定期(4月至10月)主要集中在东南极海域和罗斯海,在消融期(11月至次年3月)差异主要分布在西南极海域以及威德尔海南部。开展国产HY-2B SMR数据的南极海冰表面积雪深度反演研究,可为我国业务化南极冰雪动态监测及南极海冰与气候变化研究提供大...
南极海冰表面的积雪显著影响着海冰的生长与消融,在全球气候变化中起着至关重要的作用。应用我国自主海洋卫星HY-2B微波辐射计(SMR)数据获取高精度南极海冰表面积雪深度研究较少,本研究利用我国第35次南极科学考察“雪龙”号走航观测的积雪深度数据,构建HY-2B SMR的被动微波积雪深度遥感反演模型,并与传统的反演模型进行比较和验证。结果表明,新构模型反演的南极海冰表面积雪深度与现场观测数据的平均偏差仅为-1.70 cm,反演精度优于传统常用的Markus98模型和Comiso03模型。与美国国家冰雪数据中心发布的GCOM-W1 AMSR-2南极海冰表面积雪深度产品对比发现,应用HY-2B SMR数据和新构模型反演的时序积雪深度大于AMSR-2积雪深度产品,整体变化趋势一致,但HY-2B SMR反演雪深更接近于实际观测值。两个产品的差异在积雪积累期和稳定期(4月至10月)主要集中在东南极海域和罗斯海,在消融期(11月至次年3月)差异主要分布在西南极海域以及威德尔海南部。开展国产HY-2B SMR数据的南极海冰表面积雪深度反演研究,可为我国业务化南极冰雪动态监测及南极海冰与气候变化研究提供大...
南极海冰的生长消融与全球气候变化密切相关,而海冰上覆盖的积雪会对海冰的生长消融产生较大的影响。利用南极中山站附近海冰上的GPS数据,采用GNSS-IR(GNSS interferometric reflectometry)技术对海冰上覆积雪深度进行反演。首先,采用最小二乘谐波分析(least-squares harmonic estimation, LS-HE)方法提取反射信号的主波峰,计算反射面到天线相位中心的距离;其次,采用DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)聚类算法对反演结果进行质量控制;最后,利用现场实测雪深数据对反演结果进行了验证,平均偏差为-0.01 m,RMSE为0.012 m,表明GNSS-IR技术能够有效反演海冰表面积雪深度。
南极海冰的生长消融与全球气候变化密切相关,而海冰上覆盖的积雪会对海冰的生长消融产生较大的影响。利用南极中山站附近海冰上的GPS数据,采用GNSS-IR(GNSS interferometric reflectometry)技术对海冰上覆积雪深度进行反演。首先,采用最小二乘谐波分析(least-squares harmonic estimation, LS-HE)方法提取反射信号的主波峰,计算反射面到天线相位中心的距离;其次,采用DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)聚类算法对反演结果进行质量控制;最后,利用现场实测雪深数据对反演结果进行了验证,平均偏差为-0.01 m,RMSE为0.012 m,表明GNSS-IR技术能够有效反演海冰表面积雪深度。
海冰表面积雪厚度是冰冻圈和全球气候系统的重要组成部分,在海洋、海冰和大气的能量传输中起着关键的作用。针对目前缺乏南极海冰表面积雪厚度国产卫星遥感数据产品的问题,本文探索应用FY-3B MWRI被动微波亮温数据开展南极海冰表面积雪厚度的遥感反演研究。结果表明基于2016年FY-3B MWRI 18.7 GHz、36.5 GHz垂直极化亮温及海冰密集度数据,采用Comiso03模型反演的积雪厚度结果较Markus98更好,与AWI2016年部署在威德尔海的浮标(2016S31、2016S37、2016S40)观测的积雪厚度同日同像元对比的偏差为-1.72 cm。FY-3B MWRI反演的2016年南极海冰表面积雪厚度与美国雪冰数据中心发布的GCOM-W1 AMSR-2积雪厚度产品整体上具有较好的一致性(时空平均偏差为-0.11 cm、相关系数为0.90),积累期和稳定期(4—10月)两者差异较小(时空平均偏差为-0.81 cm,相关系数为0.93),消融期(11月—次年3月)差异较大(时空平均偏差为2.76 cm,相关系数为0.85),差异主要分布在威德尔海北部和东南极冰边缘区。开展FY-...
海冰表面积雪厚度是冰冻圈和全球气候系统的重要组成部分,在海洋、海冰和大气的能量传输中起着关键的作用。针对目前缺乏南极海冰表面积雪厚度国产卫星遥感数据产品的问题,本文探索应用FY-3B MWRI被动微波亮温数据开展南极海冰表面积雪厚度的遥感反演研究。结果表明基于2016年FY-3B MWRI 18.7 GHz、36.5 GHz垂直极化亮温及海冰密集度数据,采用Comiso03模型反演的积雪厚度结果较Markus98更好,与AWI2016年部署在威德尔海的浮标(2016S31、2016S37、2016S40)观测的积雪厚度同日同像元对比的偏差为-1.72 cm。FY-3B MWRI反演的2016年南极海冰表面积雪厚度与美国雪冰数据中心发布的GCOM-W1 AMSR-2积雪厚度产品整体上具有较好的一致性(时空平均偏差为-0.11 cm、相关系数为0.90),积累期和稳定期(4—10月)两者差异较小(时空平均偏差为-0.81 cm,相关系数为0.93),消融期(11月—次年3月)差异较大(时空平均偏差为2.76 cm,相关系数为0.85),差异主要分布在威德尔海北部和东南极冰边缘区。开展FY-...