Long-term change and geospatial patterns of river ice cover and navigability in Southcentral Alaska detected with remote sensing
Long-term change and geospatial patterns of river ice cover and navigability in Southcentral Alaska detected with remote sensing
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利用遥感检测阿拉斯加中南部河流冰盖和通航性的长期变化和地理空间模式
DOI：
10.1080/15230430.2023.2241279
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Spellman, Katie V.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Brown, Dana R.;Arp, Christopher D.;Brinkman, Todd J.;Cellarius, Barbara A.;Engram, Melanie;Miller, Mark E.;Spellman, Katie V.
人们在冰雪覆盖的河流上旅行，以获得传统的土地和资源，可能会受到气候变化对河冰季节性的影响的深刻影响。我们使用遥感，支持公民科学，以评估阿拉斯加中南部铜河流域冰盖的趋势和地理空间模式。我们对1973年至2021年水年（WYs）的陆地卫星图像的分析表明，由于气温升高，河流冰旅行（延迟或不完全冻结，早期解体）的季节严重减少。河流过境点有足够冰层覆盖的每周概率平均下降了53个百分点。积冰日数与覆冰范围密切相关。AFDD 10 - 4月比1943年WY减少了15%，有明显的变暖趋势。我们映射的时空变化的冰和开放水域的范围与多光谱和合成孔径雷达（SAR）图像（哨兵-2，哨兵-1）。我们确定了更可靠的机会，冬季访问和其他易受广泛的开放水域，差异相关的流动能量和渠道形式达到。这项研究的结果可以支持当地的决策和适应，以应对快速变化的河冰条件，我们的方法可以应用于其他地方，以记录变化，提高旅行安全。
People who travel on ice-covered rivers to access traditional lands and resources can be profoundly impacted by effects of climate change on river ice seasonality. We used remote sensing, bolstered by citizen science, to assess trends and geospatial patterns of the ice cover in the Copper River Basin of Southcentral Alaska. Our analysis of Landsat imagery from water years (WYs) 1973 to 2021 suggests a severely diminishing season of river ice travel (delayed or incomplete freezeup, early breakup) due to increasing air temperatures. The weekly probability of an adequate ice cover for river crossings declined by an average of 53 percentage points. Ice extent was closely related to accumulated freezing degree days (AFDD). AFDDOct-Aprdecreased by 15% since WY 1943, a significant warming trend. We mapped the spatiotemporal variation of ice and open water extent with multispectral and synthetic aperture radar (SAR) imagery (Sentinel-2, Sentinel-1). We identified reaches with more reliable opportunities for winter access and others susceptible to extensive open water, differences related to flow energy and channel form. The results of this study can support local decision making and adaptation in response to rapidly changing river ice conditions, and our approach can be applied elsewhere to document change and improve travel safety.
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