基于FY-3D/MWRI数据的北极夏季海冰密集度反演优化方法研究

来源：极地研究杂志2025年第3期北京时间：

作者：夏常伟,王鑫,叶玉芳,陈卓奇

单位：1中山大学测绘科学与技术学院, 广东 珠海 519082;2南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海), 广东 珠海 519082;3极地环境立体观测与应用教育部重点实验室(中山大学), 广东 珠海 519082;4中国人民解放军61175部队，江苏 南京 210049

摘要：海冰密集度是描述海冰特征的重要参数, 准确获取海冰密集度对研究全球气候变化具有重要意义。针对北极夏季海冰密集度反演精度较低的问题, 本文通过对微波辐射传输模型中的海冰发射率和初始海冰密集度进行优化估算, 改善了微波辐射传输模型对夏季观测亮温的大气校正效果, 从而优化被动微波海冰密集度的反演结果, 本研究采用2019年6—9月的FY-3D/MWRI亮温数据, 分别利用优化前和优化后的ASI2算法(ASI2和ASI2E), 结合固定系点(FTP)与动态系点(DTP), 分别获得了4套夏季北极海冰密集度数据(ASI2-FTP、ASI2-DTP、ASI2E-FTP、ASI2E-DTP), 并利用14景MODIS影像对结果进行了精度验证。研究结果表明, 本研究提出的优化方法可有效提高北极夏季海冰密集度的反演精度, 其中该优化方法对基于固定系点的反演改进尤为明显, 其优化后的均方根误差(root mean square error, ERMSE)由21.9%减小到15.43%, 偏差(bias,|Bbias|)由−12.40%下降到−6.01%。4种反演方法中, 基于动态系点的算法优化后(ASI2E-DTP)表现尤为明显, 其ERMSE和Bbias分别为14.33%和−4.53%。

关键词：海冰密集度,ASI2算法,FY-3D/MWRI,大气校正,北极

基金资助：广东省自然科学基金面上项目、南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)创新团队建设项目和风云卫星应用先行计划项目