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南北极海冰密集度估算与海冰范围变化时序研究

南北极是地球系统的重要组成部分,它们的变化与全球海面变化、大气动力学状态的改变、海洋环流模式的变化等都有着紧密的联系,对研究全球气候变化具有重大意义。海冰是极区最活跃易变的成分,它能够隔绝大气和海洋从而影响它们的热交换,对区域乃至全球的气候状态和变化起着极其重要的作用。海冰密集度和海冰范围又是极区海冰研究中的重要指标,是指示极区海冰表面变化最直观的参数。因此,精确地估算海冰密集度、研究海冰密集度和海冰范围时序变化及其与南方涛动指数、北极涛动和全球平均海平面高度等气候参数的关系是现阶段海冰研究的重点。微波能穿透云层且受天气的影响非常小,数据可以免费获取且覆盖范围广,因此被动微波遥感技术成为极区大范围海冰监测的主要手段。已有的利用被动微波辐射计数据的海冰密集度估算方法已有十余种,其中一部分估算方法基于海冰密集度估算方程并结合不同地物在被动微波辐射计数据中表现出的极化特征和极化差异,这类方法可以获得更多类型海冰的密集度结果,但估算结果  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

《遥感学报》2021年03期
遥感学报

中分辨率成像光谱仪的海冰密集度遥感反演

海冰信息在船舶运输、天气预报和全球气候预测等领域都起着重要作用。一直以来微波遥感是卫星监测海冰密集度的主要手段,目前基于可见光遥感的中分辨率海冰密集度产品还较少,其中只有NOAA发布了相关业务化产品,但其所采用的算法对低密集度海冰反演准确性仍存在提升空间。本文在Liu提出的算法基础上进行改进,提出了最邻近像素法确定纯冰典型反射率的改进算法,使...  (本文共12页) 阅读全文>>

《遥感学报》2020年11期
遥感学报

北极重要海峡气温—海冰密集度影响滞后效应分析

全球变暖导致北极海冰的面积与厚度逐步减小,这一趋势为北极通航提供了可能,北极航道在北极地缘环境格局中的战略地位日益提升。北极地区的重要海峡作为"冰上丝绸之路"运输的重要交通枢纽,其冰情变化在北极航道的开通中起到直接影响作用。本研究以北极地区东北航道和西北航道上14个重要海峡近35年的海冰密集度为研究对象,采用分布式滞后非线性模型,研究海冰表面气温对北极重要海峡海冰密集度变化的阈值和滞后...  (本文共14页) 阅读全文>>

国家海洋环境预报中心
国家海洋环境预报中心

基于FY-3C微波辐射计数据的极区海冰密集度反演方法研究

极区海冰影响大气和海洋环流,对全球气候变化起着重要的作用。海冰密集度是表征海冰时空变化特征的重要参数之一。机器学习算法迅猛发展,在各领域广泛应用,但应用于极地海冰领域的研究较少。本文对使用FY-3C微波扫描辐射计亮温数据反演极区海冰密集度的方法进行了研究。一部分工作为:经过时空匹配、线性回归,修正了FY-3C微波辐射计亮温数据。使用两种天气滤波器和海冰掩模滤除了大气影响所造成的开阔海域虚假海冰;使用最小密集度模板去除陆地污染效应。通过计算2016、2017年极区海冰面积及范围两个参数,对得到的海冰密集度产品进行了验证,两年的海冰范围和面积趋势基本与NSIDC产品一致,平均差异小于3%。另一部分工作为:使用2016年每月不同波段的FY-3C微波辐射计的亮温数据作为训练数据,将相应的NSIDC产品作为标签,通过不同波段数据的组合、网络节点和优化方法的选择训练最优模型。Levenberg-Marquardt算法训练的8-12-1的神经...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

海冰密集度和范围产品在边缘区的精度评估

海冰是冰冻圈的重要组成部分,它能通过影响海洋和大气的热力和质量交换显著影响全球海洋和大气环境。而海冰边缘区是开阔水域和浮冰的交界区,准确确定海冰边缘区和海冰边界的位置是进行估算南北极海冰范围和面积变化趋势的必要前提。被动微波海冰密集度产品是用来分析长时间序列海冰范围和面积变化的主要数据源,但是存在分辨率较低、不同传感器或者算法获得的密集度精度有差异等问题,因此需要对不同的被动微波海冰密集度产品在海冰边界处的精度进行评估。船航行观测数据、高分辨率光学影像数据和SAR影像数据可以作为精度验证数据。15%密集度是国际公认的从被动微波海冰密集度产品上划分海冰边界的阈值,但关于这个阈值在各个传感器和海冰密集度产品中的有效性和普适性还需要利用高分辨率的匹配影像来提取海冰边界加以验证。本文基于ASPeCt船测规则,从MODIS影像上提取模拟船测海冰边界,将AMSR2的ASI和BST海冰密集度产品确定的边界与模拟船测海冰边界进行比较。之后加入S...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

《海洋预报》2018年03期
海洋预报

两种准实时遥感海冰密集度产品在中国第五次北极考察期间的适用性评估

比较了AMSR2和SSMIS产品在2012年中国第五次北极考察期间的差异,并利用雪龙船在北极走航观测的海冰密集度资料初步评估了两种卫星产品在北极东北航道和高纬航道的适用性。结果表明:两种产品在海冰边缘区域反演的海冰密集度差异较大,且在高纬度区域AMSR2反演的密集度普遍大于SSMIS;两种产品对海冰外缘线的反演基本相同...  (本文共9页) 阅读全文>>