
极地研究 ›› 2026, Vol. 38 ›› Issue (3): 386-399.DOI: 10.13679/j.jdyj.20240092
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梁贝贝1,2 何连1,2 惠凤鸣1,2 程晓1,2
LIANG Beibei1, 2, HE Lian1, 2, HUI Fengming1, 2, CHENG Xiao1, 2
摘要: 卫星高度计是获取大范围、长时间序列极地海冰厚度的重要手段之一。本文以北极海冰为研究对象, 选取目前国际上在轨运行的CryoSat-2(CS2)、SARAL/AltiKa(AltiKa)、Sentinel-3A(S3A)、Sentinel-3B(S3B)和ICESat-2(IS2)五种卫星高度计的海冰干舷高度产品, 分析了冬季(10月至次年4月)不同卫星干舷高度的一致性, 采用冰桥计划(Operation IceBridge, OIB)机载观测数据对干舷高度进行验证, 并以精度较高的IS2数据为基准对AltiKa雷达海冰干舷高度的系统偏差进行订正。研究结果表明: (1)与OIB机载观测数据相比, S3A和CS2的平均偏差在0.030 m以内, 均方根误差为0.077 m, IS2的平均偏差和均方根误差分别为–0.001 m和0.070 m, AltiKa的平均偏差和均方根误差分别为–0.154 m和0.190 m; (2)针对CS2、S3A和S3B获取的雷达海冰干舷高度, S3A和S3B两者之间的差异在±0.002 m以内, 且与CS2的差异在±0.010 m之内; (3)AltiKa雷达海冰干舷高度显著低于IS2激光海冰干舷高度, 偏差均值在0.041~0.161 m之间, 且从10月至次年4月呈现增加趋势; (4)偏差订正后的AltiKa雷达海冰干舷高度精度得到明显提升, 与机载观测值相比, 其偏差和均方根误差分别为0.031 m和0.109 m。本文结果可用于获取长时间序列、一致性良好的海冰干舷高度和海冰厚度数据, 支撑多源卫星高度计海冰干舷高度数据融合和基于海冰干舷高度差的冰面积雪厚度获取, 有利于北极海冰参数及其变化趋势的卫星监测技术的进一步发展。