极地研究 ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (3): 532-540.DOI: 10.13679/j.jdyj.20230064
张楠1, 常晓敏1, 左广宇2, 贾治学1, 窦银科2
ZHANG Nan1, CHANG Xiaomin1, ZUO Guangyu2, JIA Zhixue1, DOU Yinke2
摘要: 北极区域的海冰正在迅速消融,介电常数是关系海冰物理性质和遥感监测的重要参数。为了探究海冰介电性能与物理特性之间的关系,定量分析不同情况下影响海冰介电常数变化的主导因素,利用低温实验室模拟极区气温,在80 kHz~50 MHz频率范围内对不同盐度的人造海冰进行介电性能和物理特性测试,探究冰样温度由-45 ℃升至-15 ℃的过程中介电常数与频率、温度、盐度的变化关系,并利用相关分析方法研究不同因素对冰样介电常数的影响。结果表明,海冰的介电常数与温度、盐度呈正相关,温度每升高10 ℃介电常数约增加1.5;海冰的介电常数与频率呈负相关,盐度会影响介电常数随频率变化的速率,盐度越大,变化速率越小。最后利用试验结果建立纯冰及盐水冰介电常数预测模型, R2分别为0.75、0.68,P值分别为0.005、0.008,均方根误差分别为1.1、3.4,残差平方和分别为40、127,模型拟合效果较好,回归效果显著且满足精度要求。表明通过物理特性来反演极区海冰的介电常数具有可行性,有望通过海冰物理特性与介电性能的关系对极区海冰进行监测。