《基於IceBridge和ICESat雷射雷達高程的南極海冰和積雪厚度分析》是依託中山大學，由王先偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於IceBridge和ICESat雷射雷達高程的南極海冰和積雪厚度分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王先偉
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
海冰厚度及其變化在大氣-海冰-海洋的能量與物質的交換過程中起著關鍵作用。當前，基於不同年份和不同地區的海冰厚度實測數據尚無法準確反映南極海域海冰厚度和冰上積雪深度的年際間變化。本項目通過美國IceBridge ATM極地機載雷射海面高程等數據開發出一種自動算法，直接從ATM海面高程數據中獲取南極威德爾海、別林斯高晉海和阿蒙森海(Weddell, Bellingshausen and Amundsen Seas)等典型海冰覆蓋區2009-2015年的海平面基準值、海冰厚度和積雪深度；再結合ICESat海面高程數據，生成南極典型海域2003-2015年的海冰厚度和積雪深度變化時間序列；分析海冰厚度和積雪深度的時空變化特徵，揭示海冰厚度和冰上積雪深度變化與其同區域大氣和海洋驅動力變化的關係，並為IPCC第六次評估報告（AR6）以及其它氣候模型的海冰模擬結果的驗證和評估提供關鍵基礎數據。
結題摘要
美國的IceBridge極地冰橋項目是為了填補陸地高程衛星ICESat1於2009年失效後，且ICESat2 在2017年發射前的空缺期，利用機載雷射系統測量極地冰蓋高程和海冰厚度的變化，使其能保證一個持續的記錄，更好地反映極地冰蓋和海冰對全球變暖情的回響。本項目系統地收集了IceBridge項目在南極海冰區2009-2016採集的所有ATM雷射高程數據、DMS影像和SnowRadar數據和其它項目組測量的南極海冰厚度、冰上積雪等數據，提煉出了根據海冰總的出水高度計算海冰厚度的經驗公式；在ArcGIS軟體平台上，開發了一系列的數據預處理工具；研發出了一套軟體系統，可以將DMS影像自動分類識別出海冰冰間水域，並結合ATM L1B雷射高程數據和地統計方法，快速獲取冰間水域的海表明瞬時高程基準，進而計算出海冰總的出水高度和海冰厚度。利用該軟體系統，項目組已對南極威德爾海和別林斯高晉海海域的2009-2015年的DMS影像和ATM L1B高程數據處理完畢，得到該兩個海域的海冰總的出水高度和厚度的空間分布和年際變化。再結合ICESat在該海區2003-2008年的海面高程數據，生成了該兩個海域2003 - 2015年的海冰厚度變化時間序列，可以作為IPCC第六次評估報告（AR6）以及其它氣候模型的海冰模擬結果的驗證和評估的關鍵基礎數據。同時，項目組還結合南極海域的風場與降雨再分析數據，以及MODIS積雪產品數據、AMSR-E積雪深度和海冰密集度數據，分析了南極和北極海凍的凍融過程、季節變化和年際變化，以及這些變化對海冰厚度變化的影響和對北冰洋夏季商業通航的可行性。
