基于AMSR-E遥感数据应用强度比参数确定多年冰的方法探讨

研究发现,AMSR-E的垂直极化的18.7 GHz(V18.7)和36.5 GHz(V36.5)的亮温比值在一年冰覆盖区域主要是相应频段的海冰微波发射率之比,而在多年冰覆盖区域受海冰微波发射率和海冰温度共同影响,并且海冰年龄越大亮温比值也越大。应用强度比参数可以比较好地确定冬季一年冰与多年冰之间的阈值,其中,在该阈值处,强度比梯度达到最大。该阈值呈现明显的季节性变化规律,在冬季阈值比较稳定,而在夏季受海水的影响变化范围比较大。应用强度比方法确定的多年冰范围,与NASA Team2(NT2)方法相比在大西洋扇区差异非常小;而在太平洋扇区出现比较大的差异。对比发现强度比法确定的多年冰范围一般大于NT2法。

2000—2019年北极多年冰时空变化分析

海冰是北极生态系统最重要的组成部分之一,同时也是北极气候变化的指示器。多年冰是海冰组成中最重要的部分之一,研究北极地区多年冰的时空变化能更深度地揭示极地气候的变化。本文基于美国国家冰雪数据中心(NSIDC)提供的海冰冰龄和冰厚数据,分析了2000—2019年北极多年冰范围和冰龄分布的时空变化特征以及冰厚和体积的时空变化特征。同时结合欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的再分析数据,对多年冰变化开展归因分析。结果表明,研究期内北极多年冰主要分布在北极中心海域,占比65.6%。相较于2000年,2019年多年冰范围和5年及以上海冰比例呈明显缩减趋势,分别减小1.61×10^(6)km^(2)和21%,其中楚科奇海和波弗特海海域减小速率最快。2011—2019年多年冰平均厚度是2.35±0.18 m,结冰期冰厚、体积增加量的年际间波动较大,融冰期的减小速率普遍大于结冰期的增加速率。在各类环境参量的相关性分析中,2 m空气温度、海表面温度与多年冰的变化有显著的负相关关系,相关系数分别为–0.78和–0.77。在全球变暖和“北极放大效应”影响下,未来北极海冰特别是多年冰的变化需要引起更多关注。

应用AMSR-E 89GHz遥感数据反演北极多年冰密集度

被动微波辐射计AMSR-E在89GHz频段的空间分辨率几乎是其它低频段的2倍。到目前为止,已经有成熟的算法采用AMSR-E 89GHz频段的数据来反演整体海冰的密集度,而本文根据89GHz频段亮温数据针对一年冰、多年冰以及无冰水面的不同特性,提出了一种反演多年冰密集度的方法(AC)。计算了2007年北极的整体海冰和多年冰密集度,并与NASA TEAM算法(NT)的结果作了比较。对于整体海冰密集度,两种算法反演的结果基本一致。从日平均上来看,AC算法得到的整体海冰覆盖面积只比NT算法多25万km2。但是对于多年冰的反演结果,AC算法得到的结果比NT的结果要多出146万km2,冬季差别尤其大。造成这种差别的原因可能是AC算法对于北极表面气温的变化比较敏感。另外,AC算法计算得到2007年最大海冰覆盖面积为1400万km2,最小海冰覆盖面积为400万km2,这与其它研究结果一致。

基于OSI-SAF微波遥感数据的北极一年冰和多年冰研究

基于2005年10月—2017年4月OSI-SAF逐日海冰类型和海冰密集度数据,分析了北极一年冰和多年冰变化的时空特征。结果表明每年10月至次年4月的生长期内,一年冰在10—12月增长较快,范围和面积的增加速度分别为1.87×10~6 km^2·month^(-1)和1.77×10~6 km^2·month^(-1); 1—3月增速放缓,范围和面积的增加速度为0.50×10~6 km^2·month^(-1)和0.43×10~6 km^2·month^(-1); 3—4月范围和面积变化速度为–0.38×10~6 km^2·month^(-1)和–0.24×10~6 km^2·month^(-1)。多年冰的范围和面积在不同年份的生长期内有不同变化,没有一致的季节性。8个海区的海冰范围变化特征有一定的差异,北冰洋核心区在多年冰变化中占主导作用。一年冰在生长期内逐渐向北冰洋以南生长,多年冰主要分布在格陵兰岛和加拿大群岛以北的北冰洋中心海域。每年10月、11月海冰总体范围与该月前6个月北极平均气温显著负相关。每年3月、4月一年冰范围与该月前6个月平均气温也显著负相关。多年冰范围与北极月平均气温没有显著相关性。

北极多年冰表面积雪厚度与L波段亮温相关性分析

北极地区天气复杂多变极其敏感,是全球气候的风向标,同时,北极地区冰雪的变化对全球水循环系统也有极大的影响。北极海冰表面积雪由于其自身的隔热性和电导性,对北极地区的海冰、气候和水循环等又有着极其重要的影响。遥感测量是监测北极冰雪参数的重要途径,但现有业务化积雪产品的时间和空间覆盖范围有限,美国冰雪中心提供的AMSR-E业务化数据产品中仅提供了2002-2011年间北冰洋一年冰表面的积雪产品。本文将SMOS/MIRAS(Soil Moisture and Ocean Salinity Mission/Microwave Imaging Radiometer using Aperture Synthesis)观测的亮温数据与Ice Bridge航测积雪厚度数据进行了对比,分析北极多年冰表面积雪厚度与L波段1.4 GHz亮温之间的相关性,从而探讨SMOS数据反演积雪的可行性。根据Ice Bridge项目中北极航次时间,文中选取2011-2015年每年3至4月遥感及航测数据进行时空匹配,空间范围为60°N以北地区。通过两者相关性分析,得到在0~50 cm范围内,随着雪厚增加,亮温也呈增长趋势。两者之间的正相关关系为利用1.4 GHz亮温数据反演北极多年冰表面积雪厚度提供了可能,对进一步完善现有的积雪产品也具有一定的意义。

北极海冰漂移对多年冰分布的影响研究

本文基于美国冰雪数据中心(NSIDC)提供的海冰漂移和冰龄数据,分析了1985-2014年北极海冰漂移场的主要模态和多年冰的分布特征,初步评估了海冰漂移对多年冰分布的影响。多年冰面积序列的小波变换结果显示多年冰面积的显著周期为1年和5年,其中5年周期在2007年之后变得显著。海冰漂移速度的经验正交分解的冬季第一模态向穿极流模态的转化,穿极流模态在30年间方差贡献率的逐步上升,穿极流态流轴位置的偏移与多年冰的分布在三个年代相吻合,揭示了二者的密切关系。波弗特海域在三个10年间速度趋势的上升,对于多年冰的输运起到了重要的作用。从三个时间段冬夏两季速度的变化来看,冬季是海冰漂移速度增加的主要时期,与该海域内多年冰面积的下降形成了正反馈关系。

单脉冲雷达测量日本中部Kuranosuke地下冰及多年雪原的内部结构

单脉冲雷达测量在研究山区湿雪原内部结构方面很有用。雷达测量剖面表明,多年冰厚度为30米,这在日本可能是最厚的.在2～9米深处存在一个大致平行延伸的大范围不整合面,这个面把冰分成两部分.

基于1997—2017年遥感数据的南极海冰时空变化分析

基于1997—2017年美国国防气象卫星DMSP的SSM/I数据和NASA TEAM算法反演出南极整体海冰、多年冰和一年冰密集度,进而对南极海冰进行时空变化分析。从时间上看:南极整体海冰面积呈小幅增长趋势,增长率约为1.11%/a;海冰面积为周期性变化,最小值出现在每年2月,最大值出现在每年9月,年均海冰面积约为12.65×10^6km^2;多年冰呈减少趋势,下降率约为1.15%/a,平均每年减少约0.015×10^6km^2;一年冰处于增长趋势,增长率约为2.61%/a;整体海冰、多年冰和一年冰面积在2015—2017年大幅度减少。从空间上看:多年冰主要分布在威德尔海域和大陆边缘,稳定存在多年冰的区域约占多年冰总面积的28%;南极海冰约80%为一年冰,一年冰呈环状分布在多年冰外围,稳定存在区域约占一年冰总面积的75%。

冰级定义的有关分析及建议

阐述了各主要船舶冰区加强规范的冰级定义,对其适用范围、参数类型等作比较分析;对IACS、CCS相关规范条文的改进、完善提出参考意见。

加拿大北极群岛区域海冰变化情况及其影响因素研究进展

加拿大北极群岛作为北冰洋淡水输出的重要通道,其海冰变化以及通过该区域的北冰洋淡水变化会对北大西洋及其下游的水文状况、自然环境和生态系统产生深远影响。此外,加拿大北极群岛海冰的变化情况会对西北航道的通行产生显著作用。然而由于观测数据在时空上的限制,现今的研究对加拿大北极群岛海冰具体变化过程以及影响其变化的机制了解得还不够深入。本文梳理了目前国内外有关加拿大北极群岛海冰密集度、海冰面积、海冰厚度、海冰面积通量等主要海冰要素变化的相关研究进展,分析了海冰变化对西北航道通航的作用,总结了影响加拿大北极群岛海冰变化的主要因素,包括大气环流热力因素、动力因素以及海洋变化影响因素,并在前人研究的基础上对亟待解决的一些研究内容予以展望。

雪热传导系数与穿过海冰的热通量研究

雪热传导系数是海冰质量平衡过程中的重要物理参数,决定了穿透海冰的热传导通量。北冰洋海冰质量平衡浮标观测获得多年冰上冬季温度链剖面可以明显地区分冰雪界面。本文考虑到冰雪界面处温度随时间变化,再根据冰雪界面热传导通量连续假定,提出了新的雪热传导系数计算方法。受不同环境因素影响,多年冰上各个浮标的雪热传导系数在0.23～0.41 W/(m·K)之间,均值为(0.32±0.08) W/(m·K)。北冰洋多年冰上冬季穿过海冰的热传导通量最大发生在11月至翌年3月,约14～16 W/m^2。结冰季节,来自海冰自身降温的热量对穿过海冰向大气传输的热量贡献逐月减少,从9月100%减小到12月的35%,翌年的1月至3月稳定在10%左右。夏季,短波辐射通能量通过热传导自上而下加热海冰,海冰上层温度高于下层,热量传播方向与冬季反向,往海冰内部传递。直到9月短波辐射完全消失,气温下降,热量再次转变为自下往上传递。从冰底热传导来看,夏季出现海冰向冰水界面传递热量现象。由于雪较好的绝热性,冰上覆雪极大地削弱了海冰上层热传导通量,从而减缓了秋冬季节的结冰速度。尽管受雪厚影响,多年冰上层热传导通量与气温依旧具有很好的线性关系,气温每降低1℃,热传导通量增加约0.59 W/m^2。

最新版海冰模式CICE的优势:基于北极海冰时空特征的评估

【研究目的】海冰模式CICE(Los Alamos sea ice model)作为当前国际上的主流海冰模式之一,已被耦合进了大部分地球系统模式,对该模式模拟能力的评估工作是发展地球系统模式的重要参考依据。【创新点】通过观测数据与不同版本CICE模式对北极海冰数值模拟结果进行对比分析,研究了最新版本CICE6.0模拟能力及优势。【重要结论】CICE6.0模拟结果的年际误差最小,且季节变化与观测值最为吻合。相较而言,CICE4.0严重高估了冬季海冰总面积及低估了夏季海冰总面积,而CICE5.0在冬季的误差明显大于其他版本。此外,我们也关注了三个模式对多年冰和季节冰的模拟效果,从其均方根误差空间分布看出:模拟误差主要出现在中央海区及其周边海域。CICE4.0和CICE5.0在这些区域模拟的多年冰偏少、季节冰偏多,均低估了多年冰的变化趋势,且高估了季节冰的变化趋势;CICE6.0很好地解决了这些问题,其模拟的多年冰和季节冰的趋势最接近观测值,特别在北冰洋中部。总的来说,CICE6.0模拟的北极海冰在各方面都优于其他版本。

北冰洋海冰面积可能创最小纪录9月中到下旬会缩到最小值

日本宇宙航空研究开发机构日前表示,他们对日本水循环变动观测卫星"水滴"号拍摄的图像进行分析后发现,北冰洋海冰正快速减少,今年夏季北冰洋海冰面积有可能创下有观测数据以来的最小纪录。日本宇宙航空研究开发机构说,去年夏季,北冰洋海冰的面积仅比2007年观测到的最低纪录值稍大。

神秘的可可西里地区

青海可可西里地区系指青海省西南部可可西里山主体及其邻近地区。其范围为昆仑山脉以南,唐古拉山以北,东起青藏公路,西迄省界。西与西藏自治区双湖区相接,南面为西藏自治区的安多县,北界的西段接新疆维吾尔自治区若羌县阿尔金山自然保护区。本区地处青藏高原腹地,平均海拔5000米左右,最高峰为北缘的昆仑山布喀达板峰,海拔6860米。海拔5500米—6000米以上的山地、现代冰川发育,区内冰川总面积达1700多平方公里。多年冰土发育,基本上连片分布,其面积占本区总面积的90％以上,冻融和冻帐作用在地表造成多种多样的冰缘地貌形态。

高手

说到罗麦,那可是本校无人不知、无人不晓的溜冰高手。他溜起冰来那可是人鞋合一、得心应手,不光能脚下生风,滑得飞快,还能滑出各种花样忽而旋转忽而跳跃,既像灵巧的小鹿,又像翩翩起舞的蝴蝶。由于他的溜冰本领特别高超,所以许多同学都成了他的忠实粉丝。这不,当得知学校准备组织一场速滑比赛后,不少粉丝立即簇拥着罗麦来到报名点报名。工作人员一边办理手续一边递上参赛须知,说：＂这是参赛须知,你拿回家好好看一下。

张爱玲 那不团圆的《小团圆》

2009年2月,台湾皇冠出版社与张爱玲遗产执行人之一宋以朗先生一起策划,正式出版了张爱玲小说遗作《小团圆》,作为"皇冠文化"成立55周年的重头戏。"北京十月文艺"紧随其后也会推出内地版本。如果说《小团圆》是"小说体自传"或者"自传式小说"的话,阅读《小团圆》算得上生趣万分。而宋以朗先生更以"关于张爱玲《小团圆》时空问题"的序文作为悬念,为内地发行的《小团圆》推波助澜。