基于卫星遥感数据的北极海冰覆盖范围各积雪深度变化的研究
北极是全球变化最敏感的地区,北极海冰正在经历快速变化的过程,夏季海冰的范围呈现迅速减小趋势,这种变化对全球气候有着显著影响。冰面积雪是有效的隔热介质,可以阻止海冰和外界大气的热量交换,分析积雪深度在北极的分布可以更进一步了解北极海冰迅速变化的原因。 本文分析了北极海冰自2003年以来的覆盖面积变化,北极积雪深度随时间和纬度的变化以及冰脊对积雪深度和反照率的影响。 利用搭载于Aqua卫星上的微波辐射计AMSR-E(The Advanced MicrowaveScanning Radiometer for EOS)数据确定北极海冰覆盖面积,分析了2003年至2010年海冰覆盖面积变化,结果显示2007年海冰覆盖面积最小,2003-2010年海冰呈现振荡下降的趋势,造成海冰迅速变化的原因可分为海冰内部变化和北极外部环境变化。 利用AMSR-E数据分析了北极海冰表面积雪深度变化,由于微波的穿透深度有限,AMSR-E数据可反演的积雪深度有效值为0-50cm。使用基于AMSR-E数据ASI算法和NT2算法的海冰密集度反演的积雪深度,对比了2008-2010年两种算法的积雪产品。结果表明两种算法在楚科奇海一年冰分布区域积雪深度吻合的很好,平均相对误差为8.7％,另外分析了两种积雪产品误差产生的原因,研究结果表明其误差来源主要是海冰密集度算法的不同。以ASI算法得到的积雪深度周平均产品分析北极积雪深度变化,一年冰表面积雪随季节变化,一般在10月份一年冰生成,表面积雪深度10cm左右,到北极冬季末一年冰积雪深度达到20.30cm,在冰表面粗糙的区域积雪深度可达40cm以上。 冰脊主要分布在北极多年冰区域,但是在冰表面相对粗糙的一年冰区域也存在冰脊,本文利用Landsat/ETM+(Enhanced Thematic Mapper Plus,ETM+)影像数据和Aqua/MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)数据提取研究区域的冰脊信息,并结合NOAA/AVHRR(National Oceanic andAtmospheric Administration/Advanced Very High Resolution Radiometer)数据反演得到的反照率数据和AMSR-E积雪深度数据,进行冰脊对反照率和积雪深度影响的研究。研究结果表明在冰脊分布区域,反照率和积雪深度数据都较高于平整冰区域的反照率和积雪深度。
北极海冰;海冰密集度;海冰覆盖范围;冰面积雪深度;热量交换;卫星遥感数据
中国海洋大学
硕士
摄影测量与遥感
管磊
2012
中文
P731.15;X87
60
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）