廣州地化所利用MODIS數據監測渤海海冰厚度及演化

發布時間：2012-11-07 11:05 原文鏈接：廣州地化所利用MODIS數據監測渤海海冰厚度及演化

　　渤海屬中國內海，由于大量河流淡水注入，海水鹽度僅為30PSU。渤海地處中緯度季風氣候帶，每年冬季都有不同程度的結冰現象，是北半球緯度最低的結冰海區。2009-2010年冬季，受北方持續寒潮的影響，渤海海域出現了持續低溫天氣，形成了近30年來最為嚴重的、罕見的、大范圍的、持續的海冰災情,給環渤海地區的港口、航運、漁業及海上作業等造成重大影響，快速準確地監測大范圍海冰厚度分布及演化對于冰災的防治具有重要的意義。

　　由于在大范圍監測海冰厚度是一個挑戰，中國科學院廣州地球化學研究所博士生蘇華及導師王云鵬研究員提出了一種基于MODIS遙感數據大范圍直接估算海冰厚度的方法，該方法基于海冰反照率和海冰厚度之間的指數關系模型，選取2009-2010年冬季18景EOS MODIS數據進行渤海海冰厚度的估算及其時空演化監測（圖1）。

　　通過Lebedev和Zubov熱動力學經驗模型及國家海洋局的實時預報數據對反演結果進行的驗證表明，MODIS反演的冰厚和模型計算及實際預報結果有很好的相關性（R2達到0.86，圖2），證明了該方法的可靠和適用性。

2009-2010年冬季整個渤海海冰平均厚度為3~21cm。最大冰厚于1月下旬和2月中旬出現在遼東灣，約為40cm。海冰面積與厚度分布圖顯示：2010年1月23日渤海海冰面積達到峰值31849km2，約占渤海面積的40.8%，2月12日僅遼東灣海冰面積就高達26700km2，約占遼東灣面積的90.0%。海冰首先沿海岸生成，然后逐漸往外向海灣中央擴展，由遼東灣逐漸由北向南擴展到渤海灣和萊州灣，而海冰消融的順序由南至北，正好相反。利用實時氣象數據研究了海冰形成與發展的關鍵控制因素，發現累積凍冰度日FDD及累積消融日TDD是控制海冰發展的關鍵因素，海冰面積及厚度與θ（FDD與TDD之差）密切相關。

該成果近期發表在地球物理學及環境科學領域雜志Journal of Geophysical Research及Estuaries and Coasts上。

本研究得到國家863及科技支撐項目資助，同時得到NASA、中國資源衛星應用中心、國家衛星氣象中心、國家海洋環境預報中心及中國氣象科學數據共享服務網提供的數據支持。