冰盖内部温度和密度廓线主被动微波联合探测研究取得进展

发布时间：2023-03-24 08:43:41 所属栏目：动态来源：

导读：冰盖的季节性变化特点是影响全球季节性变化的关键要素。冰盖内部温度和密度廓线指的是冰盖内部温度和密度的垂直分布特征，是影响冰盖内部动力和热力过程的主要因素，也是冰盖物质平衡与演化等科学问题的重要输入参数

冰盖的季节性变化特点是影响全球季节性变化的关键要素。冰盖内部温度和密度廓线指的是冰盖内部温度和密度的垂直分布特征，是影响冰盖内部动力和热力过程的主要因素，也是冰盖物质平衡与演化等科学问题的重要输入参数。现有的冰芯钻孔等现场测量方式不能提供冰盖空间分布观测信息，而卫星遥感手段主要获取冰盖覆盖范围和表面状态信息。基于低频微波的穿透特性发展新的被动低频微波探测技术是冰盖探测的前沿技术和方向。其中，探冰雷达主要提供内部结构信息，低频超宽带微波辐射计具有获取内部温度和状态信息的潜力。探测冰盖内部温度廓线的方法主要受到冰盖内部分层结构、积雪层密度波动特征等因素的影响，克服积雪层密度波动特征的干扰是反演冰盖内部温度廓线时所面临的主要挑战，而目前尚未有研究提出利用遥感探测手段对冰盖积雪层密度波动特征进行有效估计的方法。此外，辐射亮温对冰盖内部温度的约束能力会随深度增加而减弱，因此,对深部冰盖温度的仿真准确度也将被大大限制。

为进一步提高冰盖内部温度和密度廓线的探测能力，中国科学院国家空间科学中心微波遥感技术重点实验室研究员董晓龙、博士研究生白东锦、研究员朱迪，提出一种冰盖内部温度和密度廓线的主被动微波联合遥感探测方法，并获国家发明专利授权。该技术综合考虑主被动探测通道提供的冰盖内部物理性质分布与冰盖内部结构和反射特征的约束信息，将是有效地实现冰盖内部温度和沉积物密度之间的垂直分布特征进行有效探测的一个新的技术领域的发展方向。

在前期关于利用探冰雷达回波剖面约束的积雪层密度波动特征提高辐射前向模型对冰盖实测亮温模拟能力的成果（IGARSS 2020和IGARSS 2022）的基础上，关于分层媒质综合辐射模型的成果已被 IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 接收。

格陵兰冰盖积雪层密度波动特征估计及辐射亮温修正结果。（a）B29冰芯区域密度估计与测量值比较，（b）GRIP区域辐射亮温中积雪层作用的修正。

冰盖内部温度廓线反演分析区域及反演结果。（a）分析区域测线，（b）冰盖温度廓线反演，（c）钻孔区域温度反演结果比较。

（编辑：汽车网）

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