基于GRACE卫星RL05数据的南极冰盖质量变化分析
2013-08-09鞠晓蕾沈云中张子占
鞠晓蕾,沈云中*,张子占
1 同济大学测绘与地理信息学院,上海 200092
2 同济大学空间信息科学及可持续发展应用中心,上海 200092
3 中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室,武汉 430077
1 引 言
全球最大的南极冰盖(AIS)面积达到1400万平方公里,其质量变化直接影响全球海平面变化.GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星于2002年3月升空,其观测数据能够每月解算一个空间分辨率达到400km[1],精度达到1cm等效水柱高的时变重力场模型[2].Wahr等提出了利用GRACE的时变重力场模型估计地球表面质量变化的算法[3],许多研究者利用该算法分析了南极冰盖的质量变化,其范围从-80Gt/a到-152Gt/a[4-6],存在比较大的不确定性,主要原因在于所分析的时间区间不同和所用的 GIA (Glacial Isostatic Adjustment)模型不同[7].Chen等分析了2002年4月至2005年8月西南极和整个南极的质量变化为-148±21Gt/a和-152±80Gt/a[8],Velicogna等利用CSR_RL01数据分析得到2002年4月到2005年11月的西南极质量变化为-77±14Gt/a[4],而Zwally等给出的2002年4月到2008年12月西南极的质量变化约为-87Gt/a,并认为东南极的质量变化的不确定性非常大[9].Luo等利用 CSR_RL042002年8月至2010年6月的数据分析整个南极的质量变化为-80Gt/a(西南极为-78.3Gt/a,东南极为 -1.6Gt/a),对 全 球 海 平 面 上 升 的 贡 献 为0.22mm/a[10],这与通过ICESat块域分析法求得到的南极冰盖质量变化非常相符[11].根据Chen等的结果整个南极的质量变化在2006—2009年期间比2002—2006年增长约137%,南极冰盖自2006年后呈现出加速融化趋势[7].
CSR、JPL和GFZ三个GRACE产品发布机构公布了RL05数据,该数据采用了新的地球物理背景模型(海洋、大气、潮汐等),其空间分辨率、精度和周期性变化特性等都优于先……
