1、 冰冻圈科学概论 冰冻圈监测技术的现状、缺陷与发展效存德(中国科学院冰冻圈科学国家重点实验室)2011年 12月 1日中国科学院研究生院教程( 2011) n 冰川、冰盖 面积:约占陆地面积 10% n 冻土(季节冻土和多年冻土):总计约占陆地面积 2/3;多年冻土约占 1/4n 积雪面积: 1月覆盖陆地面积 30(北半球近 50%)n 海冰面积:约占海洋面积 7%冰冻圈 : 地球表层水以固态形式存在的圈层陆地积雪 参数的观测能力和要求代码如下:C=目前能力 ,T=阈值要求(最低要求) ,O=客观要求(目标),L=观测范围低端值 ,U=单位 ,H=观测范围高端值,V=数值,cl=气候,op=业
2、务要求;积雪:影响地表水和能量通量、大气动力和天气、季节冻土和多年冻土、生物地球化学通量和生态系统动力学 观测现状 观测参数单一,不全面 积雪观测网络萎缩或完全消失 大多数地面观测方法都是在单点进行的单一积雪观测 1966年以来,已广泛应用近地轨道( LEO)和地球静止卫星( GEO)的可见光、近红外和微波传感器观测积雪范围 星载卫星对雪深和 SWE的观测能力相当有限。微波传感器的出现弥补了这一缺陷,但是目前的传感器对频率和分辨率的组合没有做到最佳。 SAR观测克服了分辨率的问题,但是当前的传感器扫描频率太低,对绝大部分积雪都不适用观测缺陷 地面观测缺少全面信息,无法对积雪数据有效使用和数据融
3、合 SWE的观测少,许多地区完全没有 观测方法、频率和报告时次与标准存在许多不一致性 积雪观测的可信度极大地依赖于观测的精度和全面的元数据信息,很多地面观测不提供元数据 现有观测大多是针对特定用户和应用领域而存在的,而没有更宏大的目标或更高协调机构 遥感观测需要增加和补充地面观测 仍然存在雪与云的判别问题 。发展建议 地面积雪观测网络的协调计划,先国内,后国际 提高卫星观测的能力:需要高空间分辨率和谱分辨率的改进型仪器,高频率( Ku-, X-波段)的 SAR应该是对全球雪水当量观测的首选 发展不同植被状况下观测 SWE的算法和新传感器 发展实测和卫星反演数据的融合技术 集成多传感器数据的合成和融合所有积雪观测资源的全球分析系统冻土 参数的观测能力和要求 观测现状 全球陆地多年冻土观测网( GTN-P):多年冻土热状况(即地面温度),活动层厚度; GTOS陆地生态系统监测网点 :土壤温度和冻土深度 ; 北极海岸动力学计划( ACD):北极海盆海岸线 25个关键站点组成的网络 ; 多年 冻 土地区的属性不能通 过 遥感平台直接探 测 。但 许 多地表特征和冰 缘 地貌可以通 过 很多 传 感器 观测