基于GRACE RL06数据监测和分析南极冰盖27个流域质量变化

论文摘要

本文基于CSR最新公布的GRACE RL06版本数据,采用Slepian空域反演法估算了南极冰盖27个流域的质量变化.Slepian空域反演法结合了Slepian空间谱集中法和空域反演法的技术优势,能够有效降低GRACE在小区域反演时信号出现的严重泄漏和衰减,进而精确获得南极冰盖在每个流域的质量变化.相对于GRACE RL05版本数据,RL06在条带误差的控制上要更加优化,获得的南极冰盖质量变化时间序列也更加平滑,但在趋势估算上差别并不明显（小于10Gt/a）.本文的估算结果显示:在2002年4月至2016年8月期间,整个南极冰盖质量变化速率为-118.6±16.3Gt/a,其中西南极为-142.4±10.5Gt/a,南极半岛为-29.2±2.1Gt/a,东南极则为52.9±8.6Gt/a.南极冰盖损失最大的区域集中在西南极Amundsen Sea Embayment（流域20-23）,该地区质量变化速率为-203.5±4.1Gt/a,其次为南极半岛（流域24-27）以及东南极Victoria-Wilkes Land （流域13-15）,质量变化速率分别为-29.2±2.1Gt/a和-19.0±4.7Gt/a,其中Amundsen Sea Embayment和南极半岛南部两个地区的冰排放呈现加速状态.南极冰盖质量显著增加的区域主要有西南极的Ellsworth Land（流域1）和Siple Coast（流域18和19）以及东南极的Coats-Queen Maud-Enderby Land （流域3-8）,三个地区质量变化速率分别为17.2±2.4Gt/a、43.9±1.9Gt/a和62.7±3.8Gt/a,质量增加大多来自降雪累积,比如:Coats-Queen Maud-Enderby Land在2009年和2011年发生的大规模降雪事件,但也有来自冰川的增厚,如:Siple Coast地区Kamb冰流的持续加厚.此外,对GRACE估算的南极冰盖质量变化年际信号进行初步分析发现,GRACE年际信号与气候模型估算的冰盖表面质量平衡年际信号存在显著的线性相关关系,但与主要影响南极气候年际变化的气候事件之间却不存在线性相关关系,这说明南极冰盖质量变化的年际信号主要受冰盖表面质量平衡的支配,而气候事件对冰盖表面质量平衡的影响可能是复杂的非线性耦合过程.

论文目录

• 0 引言
• 1 数据与方法
•   1.1 数据
•   1.2 Slepian空间谱集中法 （SSCM）
•   1.3 Slepian空域反演法 （SSDIM）
•   1.4 内泄漏和GIA改正
•   1.5 误差评估
• 2 结果与分析
•   2.1 南极冰盖质量变化趋势
•   2.2 RL06与RL05数据比较
•   2.3 时间序列分析
•   2.4 南极冰盖年际质量变化
• 3 讨论与结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 高春春,陆洋,史红岭,张子占,徐长仪,谭冰

关键词: 南极冰盖,质量平衡,流域,年际变化

来源: 地球物理学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地球物理学

单位: 南阳师范学院,“中央”研究院地球科学研究所,中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室,中国科学院大学,中国地震局地震预测研究所

基金: 国家自然科学基金(41604009,41674085,41876219),国家重大科学研究计划(2012CB957703),南阳师范学院高层次人才科研启动费(ZX2017022)联合资助

分类号: P332;P343.6

页码: 864-882

总页数: 19

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