两极冰盖消融及其质量变化作为全球气候变化的重要指标之一,一直是联合国政府间专门气候委员会IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)报告的重点关注内容.GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment,2002年4月-2017年6月)和GRACE-FO(GRACE Follow-on,2018年5月至今)重力卫星,作为监测两极冰盖质量变化最直接和有效的手段,存在近一年的观测间断期.因此本文提出联合Swarm三颗低轨卫星观测资料(2015年1月-2019年6月)和ARIMA-MC(Autoregressive Integrated Moving Average Model-Monte Carlo)预测方法来填补两组重力卫星间断期两极冰盖消融质量变化观测的时间序列,从而基于完整时间序列来研究两极冰盖质量时空变化规律.研究结果表明:(1)利用Swarm卫星反演得到的时变重力场信号和ARIMA-MC预测方法可以有效填补间断期两极冰盖消融质量变化的时间序列,但两种方法得到的结果也存在一定的差异;(2)在2002年4月-2020年3月期间,GRACE/GRACE-FO探测到南极和格陵兰岛冰盖质量变化速率分别为-119±23 Gt· a-1和-259±20 Gt·a-1,等效于全球平均海平面每年约上升0.33 mm和0.72mm;(3)南极威尔克斯地区在2010-2020年期间的冰盖融化速率较2002-2009年期间增加了10倍,Swarm结果也证实了该地区近年来的加速消融;(4)2019年夏季格陵兰岛冰盖明显的加速消融与夏季北大西洋涛动有关.

GRACE/GRACE-FO;Swarm;南极;格陵兰;冰盖质量变化

陈威;钟敏;冯伟;王长青;李文浩;梁磊

中国科学院精密测量科学与技术创新研究院,大地测量与地球动力学国家重点实验室,武汉430077;中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 100049;中山大学测绘科学与技术学院,广东珠海 519082;南京工业大学测绘科学与技术学院,南京 211800

地球物理学报

[1]陈威;钟敏;冯伟;王长青;李文浩;梁磊-.基于GRACE/GRACE-FO和Swarm卫星研究2002-2020年南极和格陵兰岛冰盖质量时空变化)[J].地球物理学报,2022(03):952-964

冰盖质量变化,威尔克斯

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