基于AMSR-E的冬季罗斯冰架冰间湖薄冰冰厚模型构建及分析

发布时间：2021-05-24 15:12

　　冰间湖作为极地地区海-冰-气相互作用的结果,是极地和全球气候变化中最灵敏的窗口,对了解气候系统、能量交换以及极地生态系统有重要意义。沿岸冰间湖是受到来自大陆/冰架下降风驱动形成的开阔水域、薄冰混合区域。不断被吹走的海冰致使冰间湖中不断有新冰产生,使它成为海-冰-气物质、能量交换的重要场所,也成为极地地区最重要的产冰区域。通过计算冰间湖中的薄冰冰厚,可以更加准确地理了解冰间湖中热通量交换强度,继而计算产冰量。本文针对罗斯冰架冰间湖,根据海冰生长热力学原理,以及冰厚与辐射率的关系,建立被动微波遥感的薄冰冰厚反演模型,并对反演结果进行分析讨论。基于海冰热力生长模型的薄冰厚度算法,是一种基于物理过程的冰厚反演方法,根据此方法可以反演低于0.5m的薄冰冰厚。本文选择了 2003年和2004年冬季罗斯冰架冰间湖上空不受云雾遮掩的数据,反演MODIS热力学薄冰冰厚,薄冰平均厚度为0.23219m,标准差为0.130432m。在冰厚反演模型的输入参数中,风速与冰厚结果具有较强的相关关系,R = 0.7983。在重采样、一致性分析、冰架掩膜等一系列数据处理中,冰架掩膜和重采样分别主要改变了研究范围内冰厚... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 热红外遥感反演冰厚研究现状
        1.2.2 被动微波遥感反演冰厚研究现状
        1.2.3 其他方法研究现状
    1.3 研究目标与内容
    1.4 论文章节安排
    1.5 本章小结
第二章 研究原理与方法
    2.1 研究区域概况
    2.2 研究数据
        2.2.1 被动微波遥感亮度温度数据
        2.2.2 密集度数据
        2.2.3 MODIS表面温度数据
        2.2.4 气象数据
    2.3 薄冰冰厚反演原理
        2.3.1 热力学薄冰冰厚反演原理
        2.3.2 被动微波遥感薄冰冰厚反演原理
    2.4 本章小结
第三章 热红外数据冰厚反演与分析
    3.1 数据筛选与处理
        3.1.1 MODIS表面温度数据筛选与预处理
        3.1.2 气象数据选取与预处理
    3.2 热红外薄冰冰厚反演
        3.2.1 长波辐射
        3.2.2 湍流热通量
        3.2.3 薄冰冰厚
        3.2.4 结果与分析
    3.3 重采样与一致性分析
        3.3.1 MODIS冰厚重采样
        3.3.2 一致性分析
        3.3.3 数据处理与结果
    3.4 本章小结
第四章 AMSR-E薄冰冰厚模型构建与分析
    4.1 数据筛选
    4.2 去水汽处理
    4.3 AMSR-E薄冰冰厚模型拟合
    4.4 模型反演结果与验证分析
        4.4.1 薄冰冰厚模型反演结果
        4.4.2 薄冰冰厚反演误差分析
    4.5 本章小结
第五章 冰间湖的边界判定与时空变化
    5.1 冰间湖边界冰厚定义
    5.2 冰厚阈值法获取的冰间湖时空变化
    5.3 风速与冰间湖范围关系
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]极地海冰厚度探测方法及其应用研究综述[J]. 季青,庞小平,许苏清,赵羲,刘清全,石中玉.  极地研究. 2016(04)
[2]南极中山站附近冰盖近地面层湍流参数的观测研究[J]. 林忠,卞林根,马永锋,逯昌贵.  极地研究. 2009(03)
[3]北冰洋浮冰区近冰层湍流通量计算方法比较[J]. 李剑东,卞林根,高志球,陆龙骅,逯昌贵.  冰川冻土. 2005(03)
[4]渤海冬季海冰气候变异的成因分析[J]. 刘钦政,黄嘉佑,白珊,吴辉碇.  海洋学报(中文版). 2004(02)
[5]海冰的热力过程及其与动力过程的耦合模拟[J]. 王志联,吴辉碇.  海洋与湖沼. 1994(04)

博士论文
[1]冰雪热力过程中物理参数辨识及高分辨率计算[D]. 杨宇.大连理工大学 2012
[2]极化SAR渤海海冰厚度探测研究[D]. 张晰.中国海洋大学 2011



本文编号：3204404