中大新聞網(wǎng)訊（通訊員曹寧）近日，中山大學聯(lián)合航天天目（重慶）衛(wèi)星科技有限公司、國家衛(wèi)星氣象中心，依托我國自主構建的天目一號GNSS-R衛(wèi)星星座（在軌22顆），在北極海冰監(jiān)測領域取得重大突破，首次實現(xiàn)了對北極海冰厚度的逐日、高精度監(jiān)測，能為極地航道冰情保障提供關鍵數(shù)據(jù)支撐。上述研究近期發(fā)表在《Science Bulletin》。文章第一作者為中山大學遙感科學與技術學院碩士研究生黎源，通訊作者為中山大學程曉教授和鄭雷教授。
在全球變暖背景下，北極海冰正以前所未有的速度變薄、消退，多年冰逐漸被一年冰替代，對全球氣候與洋流系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠影響。與此同時，“冰上絲綢之路”的逐步開通正重塑全球航運格局。
作為海冰監(jiān)測的關鍵參數(shù)之一，海冰厚度長期以來缺乏及時、高精度的遙感監(jiān)測手段。盡管全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)反射測量（GNSS-R）技術為此提供了新的可能，但以往研究多依賴其他衛(wèi)星數(shù)據(jù)的輔助，且單顆衛(wèi)星覆蓋范圍有限，制約了其應用潛力。
2024年1月，中國天目一號GNSS-R衛(wèi)星星座完成階段性部署，目前在軌衛(wèi)星達22顆，已成為全球規(guī)模最大的GNSS-R星座。該星座具備對極地地區(qū)進行高頻次、大范圍同步觀測的能力。隨著GNSS-R數(shù)據(jù)在時空覆蓋上的顯著提升，如何利用其開展北極海冰厚度獨立監(jiān)測成為亟待突破的關鍵課題。
中大遙感科學與技術學院研究團隊通過創(chuàng)新耦合海冰微波反射與熱力學模型，研發(fā)出針對北極一年冰厚度的新型遙感反演算法。該研究基于天目一號GNSS-R衛(wèi)星星座，通過海冰耦合微波反射模型與熱力學模型，發(fā)展了一種不依賴其他衛(wèi)星數(shù)據(jù)的北極海冰厚度獨立監(jiān)測方法。
圖片摘要：（a）GNSS-R監(jiān)測海冰厚度示意圖；（b）風云3號E單顆衛(wèi)星與天目一號衛(wèi)星星座單日覆蓋率示意圖；（c）天目一號監(jiān)測的海冰厚度與 CS2SMOS融合產(chǎn)品（CryoSat-2 和 SMOS）精度對比；（d）天目一號監(jiān)測的北極冬季平均海冰厚度，圖中紅線（ab）為北極東北航道；（d）2024年1月5號到30號北極東北航道每日海冰厚度圖。
