联合时变重力数据与测高数据反演全球海平面变化及其分量贡献

理解全球海平面变化具有十分重要的意义,它间接反映了地球系统中气候性相关因素的变化。本文基于一组海平面指纹和比容经验正交函数,联合时变重力数据和卫星测高数据反演了2002年4月至2020年2月的全球海平面变化,将全球海平面变化分解成南极冰盖融化、格陵兰冰盖融化、陆地冰川融化、陆地水储量变化、冰川均衡调整和海水比容效应这6个分量的贡献。联合反演结果显示,全球平均比容海平面变化为1.08±0.05 mm/a,与相关文献的结果相吻合。研究发现,联合测高数据和时变重力数据的反演方法能够一定程度上减弱GRACE Follow-On卫星时期海水质量变化被低估的现象。本文利用联合反演的结果研究了区域海平面变化,在大部分近海区域反演效果较好,这表明该方法可用于区域海平面变化的研究。

不同海拔生长的宽叶缬草GC指纹图谱研究

目的:建立不同海拔生长的宽叶缬草挥发油指纹图谱,分析其主要成分及含量差异。方法:采用GC对不同海拔生长宽叶缬草的挥发油进行检定,应用相似度评价系统对所得的不同海拔生长的宽叶缬草GC指纹图谱进行分析。结果:通过GC指纹图谱分析,可见不同海拔生长宽叶缬草主要组分基本相同,但其相对含量有差异;高海拔的宽叶缬草与模式指纹图谱内在化学成分和含量更为接近些;4批样品中乙酸龙脑酯的含量有显著性差异,随海拔的升高,乙酸龙脑酯的含量逐渐增加。结论:相对于低海拔,高海拔生境更适于宽叶缬草成长及有效成分的积累。

冰盖消融的海平面指纹变化及其对GRACE监测结果的影响

全球变暖背景下的冰盖消融以及由此带来海平面上升日益明显,直接影响地球表面的陆地水质量平衡,以及固体地球瞬间弹性响应,研究冰盖质量变化的海平面指纹能够帮助深入了解未来海平面区域变化的驱动因素.本文基于海平面变化方程并考虑负荷自吸效应(SAL)与地球极移反馈的影响,借助美国德克萨斯大学空间研究中心(Center for Space Research,CSR)发布的2003年到2012年十年期间的GRACE重力场月模型数据(RL05),结合加权高斯平滑的区域核函数,反演得到格陵兰与南极地区冰盖质量变化的时空分布,并利用海平面变化方程计算得到了相对海平面的空间变化,结果表明:格陵兰与南极冰盖质量整体呈明显的消融趋势,变化速率分别为-273.31Gt/a及-155.56Gt/a,由此导致整个北极圈相对海平面降低,最高可达约-0.6cm·a^(-1);而南极地区冰盖质量变化趋势分布不一,导致西南极近海相对海平面下降,而东南极地区近海相对海平面上升,最高可达约0.2cm·a^(-1).远离质量负荷区域的全球海平面以上升趋势为主,平均全球相对海平面上升0.71mm·a^(-1),部分远海地区相对海平面上升更加突出(例如北美与澳大利亚),高出全球平均海平面上升速率将近30%.此外,本文也重点探讨了GRACE监测冰盖消融结果中由于极地近海海平面变化导致的泄漏影响,经此项影响校正后的结果表明:海平面指纹效应对GRACE监测格陵兰与南极地区2003—2012期间整体冰盖消融速率的贡献分别为约3%与9%,建议在后期利用GRACE更精确地估算研究区冰盖质量变化时,应考虑海平面指纹效应的渗透影响.

格陵兰岛冰盖消融时空特征(2003~2015年)及其对海平面上升的贡献

研究格陵兰冰盖(GrIS)质量变化异常速率可以帮助了解异常气候事件驱动海平面变化的机制.聚焦于2010~2012年GrIS质量变化的异常速率,及其对海平面指纹(SLF)和相对海平面(RSL)变化的贡献.通过联合2003~2015年GRACE月重力场数据和表面质量平衡(SMB)数据,采用mascon拟合法及网格尺度因子恢复泄漏,获得了6个流域的质量变化时空分布.基于海平面变化方程(SLE)并考虑负荷自吸引效应估算了SLF的空间分布.结果表明,2003~2015年间GrIS总质量变化速率分别为-288±7 Gt/a及-275±1 Gt/a;而在2010~2012年间速率相应地增加至-456±30 Gt/a及-464±38 Gt/a,该时期格陵兰西北海岸及东南沿海地区呈现出大量冰盖融化,其对海平面的贡献变化呈现倒"V"型(即先升后降),而全球平均海平面变化呈现出明显的正"V"型(即先降后升).另外,GrIS融化对海平面的贡献约为31%,造成全球平均RSL增加了0.07 cm/a,而对斯堪的纳维亚及北欧地区的RSL贡献为-0.6 cm/a,GrIS融化造成的远海地区RSL上升速率比全球平均RSL速率高近30%.