FY-3B/MWRI北极海冰密集度ASI算法反演研究

作者：李乐乐; 王晓雨; 陈海花; 苏洁; 管磊^*

来源：遥感学报, 2022, 26(11): 2121-2135.

• 海冰密集度
• ASI算法
• FY-3B/MWRI
• Aqua/AMSR-E
• Aqua/MODIS
• 北极

近年来，由于“北极放大”的气候效应，使得北极海冰变化受到了越来越多的关注。而作为海冰被动微波遥感的主要参数，海冰密集度SIC (Sea Ice Concentration)能够表征海冰的主要状态，可用于指导极区走航以及进行不同尺度的海冰变化研究。通过该参数还可以计算出海冰面积、海冰范围等信息，对极区冰情预测以及气候变化研究具有重要意义。本研究探讨了如何利用FY-3B/MWRI (FY-3B/MicroWave Radiometer Imager)较高分辨率通道数据来反演北极地区海冰密集度。基于ASI (ARTIST (Arctic Radiation and Turbulence Interaction STudy) Sea Ice)算法，本研究通过改进算法系点值的方法反演了北极地区海冰密集度，并将反演结果与MWRI海冰密集度产品进行了对比。首先利用Aqua/MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)反射率数据获得的海冰密集度对二者进行了验证。结果表明，本研究选用的新系点值ASI算法在全部数据集范围内的平均偏差与MWRI海冰密集度产品相当，但标准偏差和均方根误差均较之明显降低，且在海冰密集度低于95%时精度远高于MWRI产品；然后将二者与不莱梅大学的SIC＿UB (Sea Ice Concentration from University of Bremen)海冰密集度产品进行了对比，其中本研究反演海冰密集度与SIC＿UB产品的平均偏差和标准偏差分别为3.3%和10.6%，低于MWRI产品与SIC＿UB产品之间的5.9%和16.4%；最后，对本研究反演结果、MWRI产品、NSIDC/AMSR-E(National Snow and Ice Data Center/Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS)产品以及SIC＿UB产品的日均海冰密集度和海冰面积、海冰范围进行了时间序列对比，结果表明本研究反演海冰密集度的数值在3种统计方式下均显著低于MWRI产品，且较之更接近NSIDC/AMSR-E和SIC＿UB产品。本研究利用国产卫星亮温数据反演的北极地区海冰密集度具有较高空间分辨率和较高精度，有利于北极地区气候变化的长时间序列研究。

• 单位
  中国海洋大学