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“地球物理改正对CRYO2ICE反演海冰表面积雪深度的影响”为题发表于《地球物理学报》。该成果系统评估了多种地球物理改正差异对北极海冰表面积雪深度卫星测高反演的影响,为提升反演精度提供了科学依据。
北极海冰表面积雪深度是海冰厚度反演的关键参数,也是极地气候变化的重要指示变量。2020年,欧洲空间局与美国国家航空航天局联合开展的CRYO2ICE行动为融合雷达与激光测高数据反演雪深提供了新契机。然而,ICESat-2与CryoSat-2测高产品所采用的地球物理改正模型存在显著差异,其对积雪深度反演的影响缺乏系统性量化。
研究团队基于2020—2024年北极海冰生长期的CRYO2ICE协同观测轨迹,系统分析了两种产品中六种主要地球物理改正项的时空分布差异,并定量评估了其对积雪深度反演的影响。结果表明:逆气压改正(IBC)的系统性偏差最为显著,秋季尤为突出;海洋潮汐改正(OTC)在近岸浅水区域空间异质性显著;固体地球潮改正(SETC)在近岸区域存在放大效应;长周期平衡潮、海洋负荷潮和地心极潮改正的差异则相对微小。在对积雪深度反演的影响方面,IBC影响范围最大,一年冰和多年冰区域中相对影响超过5%的观测数据分别占62.9%和57.3%;OTC次之,对应比例分别为55.0%和50.5%,在北冰洋边缘海域相对影响可达60%。在利用不同测高产品进行雪深反演时,需对地球物理改正进行统一处理,尤其应重点关注IBC与OTC的一致性,以有效降低系统性偏差对反演结果的影响。本研究为优化卫星测高数据处理流程、提高北极海冰厚度遥感反演精度提供了重要参考。
各项地球物理改正模型差异对CRYO2ICE雪深反演相对影响的空间分布(OTC、LPETC、OLTC、GPTC、SETC和IBC分别为海洋潮汐改正、长周期平衡潮改正、海洋负荷潮改正、地心极潮改正、固体地球潮改正和逆气压改正)
论文链接:耿通,张胜凯,肖峰,李佳星,李丹丹,李斐. 2026. 地球物理改正对CRYO2ICE反演海冰表面积雪深度的影响. 地球物理学报, 69(3): 985-1004.(http://www.geophy.cn/article/doi/10.6038/cjg2025T0063)
供稿:耿通;排版:王月云;审核:李斐、周春霞