近日，武汉大学中国南极测绘研究中心李斐教授团队在北极海冰遥感监测研究中取得新进展。研究成果以“基于多系点融合的SMOS北极薄冰厚度反演方法”为题发表于《地球物理学报》。该成果针对现有SMOS薄冰厚度反演对单一系点依赖导致的区域偏差问题，提出了多系点融合策略，为提升北极薄冰厚度精细化监测能力提供了新的技术路径。

北极地区气候变暖显著，薄冰区在海—气热量交换中的主导作用日益凸显，其厚度变化已成为研究极地气候反馈与全球变化的重要指标。SMOS卫星搭载的L波段微波辐射计具备穿透薄冰的能力，是开展大范围薄冰厚度估计的关键数据源。然而，传统单系点（Single Tie Point）反演方法难以适应不同海域冰温、冰盐及生长环境的差异，在全北极尺度应用时易产生系统误差。

针对上述挑战，研究团队系统分析了冰温、冰盐变化对亮温—冰厚关系的影响规律，提出了基于亮温时间序列、海冰密集度及ERA5再分析数据的多系点（Multi-Tie Points，MTP）自动选取策略，构建了北极区域多系点数据库。2010年至2023年，海水系点值的变化范围为100~125 K，海冰系点值的变化范围为235~250 K。海水和海冰系点均值变化较为稳定，海水系点均值变化范围为102.85~105.04 K，海冰系点均值变化范围为241.10~244.75 K。海水系点分布属于偏左峰分布，而海冰系点分布则更为对称，二者在每个冻结周期内均波动较大。结合模拟退火优化与反距离加权方法，研究建立了适用于区域与时序变化的薄冰厚度反演模型，有效克服了固定系点方法的局限性。

研究整合了2010-2023年北极14个海冰冻结期的日尺度薄冰厚度序列，并与布莱梅大学SMOS冰厚产品（UB_SIT）及美国冰桥计划（OIB）观测数据进行了对比验证。研究表明，多系点反演结果（MTP_SIT）与UB_SIT在空间分布上具有较好的一致性，平均偏差约0.05 m。与OIB实测数据对比，MTP_SIT的精度达到 -0.11±0.21 m，优于UB_SIT的 -0.24±0.28 m。

2010/2011年海冰冻结期（2010年10月-2011年4月）逐月平均海冰厚度（其中4月份为前15天的平均海冰厚度）

论文链接：李佳星, 张胜凯, 肖峰, 耿通, 张宇, 朱婷婷, 马杰, 李斐. 2025. 基于多系点融合的SMOS北极薄冰厚度反演方法. 地球物理学报, 68(12): 4543-4559.（http://www.geophy.cn/article/doi/10.6038/cjg2025T0215）

供稿：李佳星；排版：王月云；审核：李斐、周春霞