遙感探測技術助力北極大氣邊界層高度特性研究

　　近日，上海海洋大學海洋科學與生態環境學院教授常亮與合作者基于多源衛星平臺的遙感探測技術，在北極大氣邊界層高度特性及其與海冰交互特征方面取得了重要進展，相關研究結果在線發表于《IEEE地球科學與遙感學報》。

　　大氣邊界層是北極大氣-海洋-海冰耦合系統之間極為復雜的物質和能量交換區域，精確探測北極大氣邊界層結構及獲取物理參數特性，是建立北極大氣邊界層參數化方案的基礎，有助于提高對北極氣候變化的預測能力。

　　針對北極天氣條件和現場觀測條件的限制，研究團隊引入了全球定位系統（GPS）無線電掩星技術，通過與現場實測結果進行比較，證實了該技術能有效開展北極大氣邊界層高度（PBLH）探測，并具有全天候、大范圍和高精度的優點。

　　2006.12—2019.11期間各季節的到達北極地表500米以內的掩星觀測數量的空間分布，以及對應PBLH的探測頻率的空間分布 圖片來源于《IEEE地球科學與遙感學報》

　　進一步地，研究團隊結合大氣紅外探測衛星（AIRS），獲取了北極大氣邊界層內的地表氣溫（SAT）、大氣可降水汽含量（PWV）和云量（CF）等結果。分析發現，北冰洋上空PBLH與SIC始終呈負相關，而與SAT和PWV呈正相關，且PBLH對SIC、SAT和PWV變化的響應隨各季節北冰洋海冰條件的變化而變化。此外，北冰洋開闊水域高度較高的不穩定大氣邊界層通常對應于薄且弱的大氣逆溫層，固體冰區高度較低的大氣邊界層則往往伴隨著高度穩定的貼地逆溫，而冰邊緣區的大氣邊界層高度具有介于開闊水域和固體冰區之間的過渡性特征。