1996～2021年南极冰盖物质平衡及其对海平面变化贡献的综合估算

Reconciled estimation of Antarctic ice sheet mass balance and contribution to global sea level change from 1996 to 2021

李荣兴 ¹李国君 ¹海港 ¹谢欢 ¹程远 ²陈威 ³崔祥斌 ⁴丁明虎 ⁵高春春 ⁶郝彤 ¹柯长青 ⁷李传金 ⁴李进 ⁸刘岩 ⁹冉将军 ¹⁰任贾文 ¹¹沈强 ¹²沈云中 ¹史红岭 ¹²王松筠 ¹³王泽民 ¹⁴詹金刚 ¹²张保军 ¹⁴钟敏 ¹⁵周春霞¹⁴

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作者信息

1. 同济大学空间信息科学与可持续发展应用中心,上海 200092;同济大学测绘与地理信息学院,上海 200092
2. 上海大学文化遗产与信息管理学院,文化遗产保护基础科学研究院,上海 200044
3. 湖北文理学院资源环境与旅游学院,襄阳 441053
4. 中国极地研究中心,上海 200136
5. 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京 100081
6. 山东科技大学测绘与空间信息学院,青岛 266590
7. 南京大学地理与海洋科学学院,南京 210023
8. 中国科学院上海天文台,上海 200030
9. 北京师范大学地理科学学部,遥感科学国家重点实验室,北京 100875
10. 南方科技大学地球与空间科学系,深圳 518055
11. 中国科学院西北生态环境资源研究院,冰冻圈科学国家重点实验室,兰州 730000
12. 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
13. Center for Space Research,University of Texas at Austin,Austin TX 78759,USA
14. 武汉大学中国南极测绘研究中心,武汉 430079
15. 中山大学测绘科学与技术学院,珠海 519082
折叠

摘要

南极冰盖(Antarctic Ice Sheet,AIS)处于持续物质损失状态,导致全球海平面上升(Global Sea Level Rise,GSLR).AIS全部融化将导致全球海平面上升约58m,因而准确估算AIS物质平衡趋势对于监测其物质损失和预测海平面上升至关重要.本文提出了一种改进的物质平衡综合估算方法,基于输入-输出、测高和重力法的多种输入物质平衡结果来综合评估AIS及其各区域的物质平衡.相较于之前的方法(如IMBIE 2018),本文采用了一种自适应窗口来处理不同输入物质平衡结果的异质性,充分考虑输入数据的数量、时间分布、不确定性以及估算方法等因素.本文还对回归方法进行了改进,采用两步法:首先,构建每种方法(输入-输出法、测高法或重力法)的单方法综合估计;然后,基于三种方法的单方法综合估计结果获得总体综合估计.利用来自8家中国机构提供的16个物质平衡结果,估算了 1996～2021年南极冰盖及其各区域的综合物质平衡.结果显示,AIS在此期间共失去了约(3213±253)Gt的冰物质,相当于约(8.9±0.7)mm的GSLR.自2006年以来,AIS的物质损失加速,从1996～2005年的(88.1±3.6)Gt a-1增加到2006～2013年的(130.7±8.4)Gt a-1,再到2014～2021 年的(157.0±9.0)Gt a-1.其中,西南极和南极半岛的物质损失信号在综合估算和所有输入数据中均较为显著,该趋势不受物质评估方法及表面物质平衡的波动影响.结果同时还表明,东南极的物质平衡估算仍存在较大的不确定性和挑战.本文提出的综合评估方法还可推广应用于格陵兰冰盖和山地冰川区域的物质平衡估算.

关键词

南极冰盖/冰物质损失加速/海平面上升/综合估算

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出版年

2024

中国科学(地球科学)

中国科学院

中国科学(地球科学)

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.828

ISSN：1674-7240

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