海冰密集度反演以及北极中央区海冰和融池变化物理过程研究

发布时间：2024-04-14 17:38

　　海冰密集度是北极区域最重要的参数之一，而微波辐射数据是获取海冰密集度的重要信息来源。本文从微波辐射亮温的基本方程出发，应用双极化的36.5GHz的微波辐射性质推导了一个不依赖海冰微波发射率的海冰密集度反演算法，称这种算法为DPR方法。在DPR方法中海冰密集度只取决于海冰的水平极化和垂直极化的微波发射率的比值。由于海冰密集度接近1的水平极化和垂直极化的36.5GHz的亮温在散点图中聚集成一条经过原点的直线，此时水平极化和垂直极化的亮温之比就是相应的微波发射率之比，同时也是聚集成的直线斜率。水平极化与垂直极化的海冰发射率比值不但受海冰类型影响非常小，而且它们在高密集度海冰覆盖区域的变化范围也非常小，主要在0.92到0.96之间变化。因此只要确定一个合理的亮温比值就可以计算北极区域的海冰密集度。 强度比可以用来描述从开阔水到高密集度海冰覆盖区域亮温比值的变化特征。应用水平极化和垂直极化的36.5GHz的亮温比值的强度比可以确定一个高密集度海冰边缘处的临界值。在高密集度海冰边缘附近，在海水的影响下亮温比值和频数变化都发生了比较大的变化，从而使强度比在海冰边缘处发生快速变化。实际研究发现当亮温之...

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
1 引言
    1.1 北极概况
        1.1.1 北冰洋概况
        1.1.2 北极气候概况
        1.1.3 海冰概况
    1.2 北极海冰变化现状
    1.3 极区海冰遥感现状
    1.4 海冰表面融池研究现状
    1.5 本论文拟解决的问题和研究内容
2 资料
3 北极海冰密集度反演
    3.1 海冰密集度计算
    3.2 海冰边缘确定
        3.2.1 北极区域 36.5GHz 的亮温比值变化特点
        3.2.2 高密集度海冰边缘确定
        3.2.3 临界值 0的验证
        小结
    3.3 开阔水边缘确定
        3.3.1 开阔水边缘确定
        3.3.2 临界值 0验证
        小结
    3.4 NASA Team、ABA、ASI 等海冰密集度反演方法介绍
        3.4.1 NASA Team（NT）算法
        3.4.2 AMSR Bootstrap 海冰密集度反演算法(ABA)
        3.4.3 ARTIST Sea Ice 算法(ASI)
    3.5 DPR 方法验证
    3.6 讨论
    3.7 结论
4 北极中央区海冰变化研究
    4.1 2010 年夏季北极中央区域低密集度现象
    4.2 极小海冰密集度（ELIC）条件下海冰漂移模式
    4.3 讨论和结论
5 海冰表面融池变化研究
    5.1 太平洋扇区融池深度变化研究
        5.1.1 短期冰站融池深度分布特征
        5.1.2 太阳辐射能在北极区域的分布以及在融池中的吸收
    5.2 北极中央区融池的热力学变化研究
        5.2.1 融池的温度、盐度、深度及其表面辐射观测
        5.2.2 融池的热力学研究
        小结
    5.3 结论
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 工作不足与展望
参考文献
致谢
个人简历
接收的学术论文
投稿论文
完成论文



本文编号：3955043