北极海冰及其变化是当前全球变化研究的热点。《中国科学：地球科学》最近一项研究利用卫星测高数据发现北极海冰生长期内的海冰厚度增长速度正在逐渐减缓。
北极海冰是地球气候系统的重要因子，获取精确的海冰厚度及其变化信息，对于开展北极和全球变化研究等有着重要的意义。最近一项研究利用卫星测高数据对北极海冰厚度估算方法进行了研究，并揭示了过去十年来北极海冰厚度的变化特征。
该研究工作由武汉大学中国南极测绘研究中心李斐教授团队完成，发表在《中国科学：地球科学》2021年第7期，论文题目为《基于CryoSat-2卫星测高数据的北极海冰厚度变化研究》，第一作者为肖峰博士。先前研究在利用雷达测高卫星估算海冰厚度时，一般认为雷达信号对海冰表面积雪完全穿透，然而研究表明，雷达信号并不能对积雪完全穿透，其穿透深度与信号频率、积雪湿度和温度相关，这便导致最后的海冰厚度估算结果出现偏差。为此，该研究在利用CryoSat-2数据估算海冰厚度时，通过引入雷达穿透系数，对海冰干舷-厚度转化模型进行优化，计算了2010年11月至2019年12月北极海冰厚度。利用IceBridge海冰厚度产品和仰视波弗特环流计划仰视声呐数据对海冰厚度计算结果进行了验证，结果表明：该研究的海冰厚度解算精度约为0.2m。图1 2018年10月至2019年4月北极海冰厚度分布研究同时结合PIOMAS海冰模式以及北极气温和海表面温度数据，对北极海冰厚度变化特征进行了分析。研究发现2014年海冰厚度出现大幅度增长，该现象与当年极低的海表面温度有关。北极海冰增长期主要是每年10月至第二年4月。通过对北极海冰月平均厚度变化分析发现，2010~2019年期间北极海冰增长期内的海冰厚度增长速度在逐渐减小。图2 PIOMAS模式模拟的北极海冰年平均厚度变化和本文计算结果对比该研究对雷达测高海冰厚度估算模型进行了优化，提高了海冰厚度估算精度，不仅有助于开展北极乃至全球气候变化、环境变化、生态安全等研究，还对海洋资源开发、海上交通航运、极地考察等具有重要的现实意义。该研究得到了国家重点研发计划项目（No. 2017FA0603104）、国家自然科学基金项目(Nos. 4153106、41706216)和测绘遥感信息工程国家重点实验室专项科研经费资助。
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