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“智汇极地”学术沙龙第23期


基于多源遥感数据的南极冰架、冰山研究

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发布时间:2020-09-22 19:21:42
浏览:223 次

核心提示:
       冰架是与大陆冰盖相连、漂浮在海上的大面积冰块,由陆地冰在重力驱动下向海洋不断流动形成的。南极海岸有四分之三连接着冰架,其总面积约为中国国土面积的六分之一。尽管漂浮在海上的冰架崩解或融化不会直接影响海平面变化,但冰架支撑连接的冰盖,会间接导致全球海平面上升,是当前全球变化研究的热点。冰架崩解形成冰山,是南大洋中重要的移动淡水源,影响南大洋海洋环流,水文、生态,亦为全球变化研究的热点。本次报告通过典型案例,介绍利用光学、SAR和卫星高度计等遥感数据源研究南极冰架表面裂隙、崩解和冰山等工作。
 
人物介绍:
       刘岩,女,北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院副教授,硕士生导师,2016年入选维基百科国际南极研究女科学家。曾在北京二十一世纪空间技术股份有限公司担任技术经理等职务,之后进入北师大程晓教授的极地遥感项目组攻读博士学位,2015年破格晋升为副教授。主要研究方向为冰盖/冰架物质平衡、冰山崩解、海-冰-气相互作用研究,目前已发表论文30余篇,其中SCI论文20余篇。深入研究南极冰架崩解,研究成果先后发表在《Nature Geoscience》和《PNAS》等期刊。
 
报告集锦:
       2020年7月28日晚七点,武汉大学中国南极测绘研究中心“智汇极地”第23期学术沙龙于腾讯会议成功举办,2019级硕士研究生刘闯主持本场学术沙龙活动。本期嘉宾北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院刘岩老师,为大家带来了精彩分享,系统地对极地遥感观测的总体情况进行了总结与概述,报告主要分为四部分,分别是极地主要观测对象、主要研究意义、极地遥感手段、典型案例,让在座的同学受益匪浅。
 
图1 报告封面
       极地主要观测对象是冰雪,主要划分为四类:冰盖、冰架、冰山、海冰。极地冰雪主要有两种形成机制,一种是大气冰,由大气降雪、雪积累经过压实、重新结晶、再冻结等成冰作用形成。第二种是海洋冰,由海洋冻结形成。冰盖、冰架、冰山主要是大气冰为主。以接地线作为划分标准,漂浮在海洋部分的冰块称为冰架,冰架崩解形成冰山,在南大洋海水冻结形成海冰常年覆盖于海表。
 
 
图2 冰盖、冰架、冰山和海冰的形成及作用机制
 
       首先,刘岩老师强调,研究者在关注极地的科学意义时,一定要了解到国家的战略政策,具有家国情怀。科学工作者要用自己所学响应国家的政策方针,更好地为祖国的建设添砖加瓦。
 
 
图3 极地研究的战略意义
       从科学上讲,冰雪覆盖面积减少,地球表面对太阳辐射的反射也越少,气候将会变暖,而冰雪覆盖面积将消失得更快;其次,冰盖的损耗会导致海平面上升,且是未来海平面上升的主导因素。当海平面上升时,沿海城市的经济效益会因此受到影响;最后,冰架、冰山的融化会使更多的淡水流入海洋从而使温盐环流减缓甚至停滞,导致极端天气的产生。因此观测极地冰雪变化具有重要的现实意义。
极地遥感观测手段主要有光学卫星、SAR、雷达和激光高度计、微波辐射计、散射计、重力卫星、穿冰雷达等。光学卫星主要依靠于光谱特征、几何光学特征,SAR凭借水与冰雪的介电常数差异,高度计则是依赖其测高能力监测冰盖的厚度。刘老师选取了团队完成的四项工作作为典型案例,分别介绍了光学、SAR、高度计等数据源在极地的应用。
 
图4 案例1基于Landsat-8的东南极达尔克冰川季节性表面消融信息提取
 
 
图5 案例2基于Landsat-8全色影像阴影测量冰山出水高度
 
 
图6 案例3海洋驱动的南极冰架的变薄加剧了冰架崩解和退缩
 
图7 案例4利用雷达遥感数据监测从Mertz冰舌崩解的C28A和C28B冰山
       报告结束后,参加会议的师生进入热烈的讨论环节,刘老师阐述了自己对于极地科学研究及其创新的看法,随着主持人的致谢,本次讲座到此结束。
 
(编辑:刘闯 审核:郝卫峰)
 
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