基于多源数据精化冰雪密度及冰盖质量变化的研究

批准号:
41804014
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
苏晓莉
依托单位:
学科分类:
D0401.物理大地测量学
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
柳林、周浩、于健博、周政、王磊
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中文摘要
冰盖质量变化与全球气候变化密切相关,直接影响海平面的变化,甚至对局部沿海地区人类生活造成重大影响。由于冰盖位于极寒之地,实地观测资料缺乏,准确估计其质量变化以了解其当前状态、预测其未来的演化以及评估其对海平面变化的贡献等仍然充满了挑战。因此,本项目拟联合卫星重力与多代测高卫星数据精化冰雪密度,并改进卫星测高数据以揭示冰盖近18年的质量变化规律。主要研究内容为:1)发展改进的重复轨迹算法,利用多代卫星测高数据获取连续的冰盖高度变化;2)联合卫星重力与卫星测高数据精化冰雪密度;3)改进卫星测高数据,获取长时段、连续的冰盖质量变化,并评估冰雪密度不确定度对冰盖质量变化的影响以及冰盖质量变化对海平面变化的贡献。预期研究成果可填补GRACE至GRACE-Follow-On期间冰盖质量变化的空白,为改进冰盖表面质量平衡模型、冰雪密实化模型等提供科学依据,并为长期监测冰盖质量变化提供可靠的新技术集成。
英文摘要
Ice sheet mass variation, which varies as the ongoing global climate changes, has a direct impact on sea level changes, and even threatens the safety of human lives in coastal areas. As ice sheet is located in the most frigid polar region, there are very few in situ observations available, with challenges still remaining on accurately estimating its total mass change in order to assess its current state and predict its future evolution as well as evaluate its contribution to sea level change. Therefore, we proposed to refine the density of snow/firn through combining satellite gravimetry and satellite altimetry data, with the objective of deriving continuous ice sheet mass variations within nearly 18 years based on the corrected altimetry data. .Our specific research topics mainly include: 1) developing the improved repeat-track methodology to refine ice sheet elevation change based on multiple satellite altimetry data; 2) refining the density of snow/firn though combining satellite gravimetry and satellite altimetry data; 3) deriving continuous ice sheet mass variation covering a relatively long time span, evaluating the influence from the uncertainty of snow/firn density on ice sheet mass variation and the contribution of ice sheet mass variations to sea level change..The achievements will not only fill the gap of ice sheet mass variation between GRACE and GRACE-Follow-On mission, but also provide reference for improving ice sheet surface mass balance models and firn compaction models and the integration of new technology for long-term monitoring ice sheet mass variations.
在全球变暖的背景下,极地冰盖存在着持续快速消融的极大风险,如何利用现有手段准确、长时段监测极地冰盖质量变化是当前冰冻圈研究的热点内容之一。项目组以联合多源数据精化格陵兰冰盖冰雪密度并给出2002年以来格陵兰冰盖质量变化特征为目标,完成了改进的重复轨迹法处理多颗卫星测高资料、时变重力位低阶项对GRACE获得的冰盖质量变化的影响、联合卫星重力与卫星测高资料估计格陵兰冰盖冰雪密度以及利用实测冰雪密度廓线进行冰雪密度校验等研究,发展了利用改进的重复轨迹法处理多颗测高卫星数据的算法和软件平台,通过分别优化卫星测高与卫星重力获得的格陵兰冰盖高度与质量的时间序列,估计了格陵兰冰盖冰雪密度空间分布并利用实测冰雪密度值对卫星资料获得的冰雪密度进行了校验,并最终分析了近二十年来格陵兰冰盖质量变化的特征及其主导因素。其中,改进的重复轨迹法和相关软件平台可为后续多颗测高卫星数据处理提供基础保障,且由卫星数据获取的格陵兰冰盖冰雪密度可为当前国际上使用的冰雪密度模型提供参考和约束,近二十年来格陵兰冰盖质量变化的特征分析将有助于更好地理解其质量变化成因和相关驱动因素。
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Increased Low Degree Spherical Harmonic Influences on Polar Ice Sheet Mass Change Derived from GRACE Mission
GRACE 任务对极地冰盖质量变化的低次球谐波影响增加
DOI:10.3390/rs12244178
发表时间:2020-12
期刊:Remote Sensing
影响因子:5
作者:Su Xiaoli;Guo Junyi;Shum C. K.;Luo Zhicai;Zhang Yu
通讯作者:Zhang Yu
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