本文關(guān)鍵詞：基于溫度鏈浮標(biāo)獲取南極普里茲灣積雪和固定冰厚度的研究

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【摘要】：極地積雪和海冰厚度是氣候變化的重要指標(biāo),也是船舶在冰區(qū)航行需要掌握的主要參數(shù)。2014和2015年在南極普里茲灣中山站附近布放了一種新式的溫度鏈浮標(biāo),該浮標(biāo)每天進(jìn)行4次常規(guī)溫度觀(guān)測(cè)和1次加熱升溫觀(guān)測(cè),用于實(shí)時(shí)獲取積雪和海冰剖面溫度及厚度數(shù)據(jù)的研究。通過(guò)分析剖面溫度曲線(xiàn)和升溫曲線(xiàn)反映出的大氣、積雪、海冰和海水4種介質(zhì)的熱傳導(dǎo)特性差異,可利用人工識(shí)別的方法(人工經(jīng)驗(yàn)法)獲得大氣/積雪、積雪/海冰和海冰/海水界面的位置。根據(jù)統(tǒng)計(jì)不同介質(zhì)在升溫響應(yīng)和垂直溫度梯度等方面的特性,找到合理閾值,可通過(guò)編寫(xiě)程序自動(dòng)判斷各界面的位置(自動(dòng)程序法)。本文利用這兩種方法來(lái)判斷不同物質(zhì)界面位置從而計(jì)算得到積雪和海冰厚度。與現(xiàn)場(chǎng)人工觀(guān)測(cè)的海冰厚度相比,人工經(jīng)驗(yàn)法的平均偏差和均方根偏差分別為2.1cm和6.4cm(2014年)以及4.3cm和6.5cm(2015年),自動(dòng)程序法的平均偏差和均方根偏差分別為-6.8cm和6.4cm(2014年)以及4.5cm和6.6cm(2015年);對(duì)于積雪,人工經(jīng)驗(yàn)法與現(xiàn)場(chǎng)人工觀(guān)測(cè)的平均偏差和均方根偏差分別為0.5cm和8.5cm,而自動(dòng)程序法的平均偏差和均方根偏差分別為4.7cm和10.8cm。自動(dòng)程序法誤差較人工經(jīng)驗(yàn)法偏大,但考慮到整體冰厚和現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)的誤差,兩種方法的結(jié)果均是可信的,精度是可以接受的。利用新式的溫度鏈浮標(biāo)實(shí)時(shí)獲取南極普里茲灣積雪和海冰厚度是可行的。
【作者單位】： 國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心國(guó)家海洋局海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院;芬蘭氣象研究所;海軍北海艦隊(duì)海洋水文氣象中心;北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(41406218,41428603,41376005) 國(guó)家外專(zhuān)局出國(guó)培訓(xùn)項(xiàng)目(2016-51688) 南北極環(huán)境綜合考察與評(píng)估專(zhuān)項(xiàng)(CHINARE-01-01)
【分類(lèi)號(hào)】：P412.3;P715.2
【正文快照】： 氣學(xué)院,山東青島266100;3.芬蘭氣象研究所,芬蘭赫爾辛基00101;4.海軍北海艦隊(duì)海洋水文氣象中心,山東青島266003;5.北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院,北京100875)1引言極地是全球氣候變化的敏感地區(qū),海冰是氣候變化的重要指標(biāo)。在全球氣候變化背景下,1979年以來(lái)夏季北

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