《NASA IceBridge與Cryosat-2數據協同極地冰架變化探測研究》是依託北京師範大學，由程曉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：NASA IceBridge與Cryosat-2數據協同極地冰架變化探測研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：程曉
- 項目類別：面上項目
- 批准號：41176163
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
南極冰蓋的大部分冰物質是通過冰架排出，且以冰架崩解和底部消融的形式損耗，因此冰架的動態變化監測十分重要。NASA IceBridge計畫是為彌補兩大雷射測高衛星ICESat-1（2003-2009）和ICESat-2（2014-）之間觀測空缺而設立的機載航空遙感計畫，Cryosat-2（2010-）是歐空局專用於極地冰川監測的雷達測高衛星。本項目將綜合利用目前最先進的IceBridge多感測器數據（ATM、LVIS、DMS、PARIS）和Cryosat-2新型測高儀SIRAL數據，開展協同反演，提取南北極典型冰架地區的表面高程變化、冰面流速、冰面融池分布及變化以及冰裂隙等信息，結合ICE-Bridge機載飛行的AMET氣象觀測儀觀測數據和一些實地觀測數據（如冰架自動氣象站觀測資料），探索分析氣候變暖背景下冰架變化的機理和趨勢。
結題摘要
本項目旨在利用Cryosat-2和IceBridge兩大極地觀測新平台遙感觀測數據進行冰架變化探測的關鍵技術，Cryosat-2和IceBridge數據的高時效共享，使我們具有與國際研究同步的機遇。 本項目主要圍繞南極冰架利用IceBridge及其他衛星觀測數據開展了冰流速監測（Amery）、冰架出水高度（Mertz）、冰架表面裂隙測量（Amery）、冰架前緣海冰信息提取（Prydz Bay）、冰架崩解（全南極範圍內）監測研究，此外開展了全南極冰架物質平衡的估算；針對Cryosat-2衛星新型干涉合成孔徑雷達高度計在南極冰蓋邊緣地區觀測精度進行了評估分析及套用。主要包括： 1、利用2004-2012年間的連續ENVISAT ASAR影像對該“Loose Tooth”裂隙系統進行了監測，發現裂隙系統的兩支自2005年以來擴張減速，打破了之前的2012-2015年左右發生大崩解的預言，論文發表在Journal of Glaciology。2、利用2003-2009年的ICESat/GLAS數據，對Mertz冰架崩解前的出水高度進行了製圖，計算了崩解總質量為8.96×1011t，成果發表於Remote sensing of Environment。3、提出了一種利用衛星雷射測高ICESat-1/GLAS高程數據產品提取冰架表面冰裂隙的方法，並以南極洲埃默里冰架為例驗證了這種方法探測裂隙位置的準確性和深度探測精度，成果發表於中國科學-地球科學。4、首次對SARIn模式數據在南極冰蓋邊緣陡峭區域的觀測精度進行了詳細的評估，並首次提出回波波形分析法用於SARIn模式數據精度的影響因素分析，發現在陡峭地區SARIn模式數據精度明顯優於傳統雷達高度計觀測模式，能夠精確監測冰蓋邊緣地區冰厚度變化率，成果發表於IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters。5、利用2005-2011年南極洲外圍上萬幅雷達衛星圖像首次測量圍繞整個南極海岸線所有大於1平方公里的冰山，並全面評估了所有冰架的”健康”狀態。本研究以直接觀測數據為依據估算了南極由冰架崩解和底部消融導致的物質損耗量，揭示冰架的命運可能超出前人的預估對海洋強迫更為敏感。成果發表於PNAS。
