2023年12月29日,应兰州大学泛第三极环境中心邀请,中山大学惠凤鸣教授开展了题为“北冰洋冰-气湍流通量遥感监测:评估与改进” 的专题讲座,讲座由刘鹏飞教授主持。讲座在兰州大学观云楼及线上同步进行。
讲座开始,惠凤鸣教授开介绍了研究背景,由于南北极的“放大效应”,北极升温显著高于全球平均值,海冰出现明显范围退缩,一年冰增多,北冰洋下垫面变化深刻影响海-冰-气相互作用。目前的模型模拟得到的北极海冰漂移普遍存在搞高估,而对于海冰流失和海冰温度存在低估,导致海-气热通量存在巨大不确定性。
由此,引出关键科学问题:北冰洋下垫面变化如何影响海-冰-气湍流交换?针对这一关键问题,惠凤鸣教授团队优化了海冰参数反演方法,进而了改进海/冰-气湍流通量估算,加深了对于冰气湍流通量特征及其动力和热力学效应的理解。
准确评估冰区热通量数据的不确定性是开展研究的前提,惠凤鸣教授介绍了团队对于冰-气热通量数据的评估工作。研究结果表明,与N-ICS2015实测相比,ERA5冰面湍流热通量精度都显著优于CERES-SYN1deg和APP-X估算结果;块体公式比最大熵法更灵活,能反映冰气温湿梯度对湍流热通量的影响。多因子控制试验的结果表明,使用不同方法和驱动数据得到的湍流热通量变化的驱动因素也不同,综合来看,温度和净辐射通量是最主要的驱动因素。
惠凤鸣教授介绍了团队对于形阻系数的遥感反演工作。形阻系数对于近地表的动力和热力学十分重要,但是之前的研究通常将其作为常数。惠凤鸣教授团队提出了改进的OIB ATM冰面特征提取算法,改进了基于2维地形数据的表明特征刻画方法。并进一步开展了基于QSCAT/ASCAT的全冬季冰区形阻系数估算工作,将北极海冰形阻系数观测扩展至1999-2021年。通过分析20年来冰面形阻系数时空变化特征,发现从2001到2008年形阻系数减半,集中于多年冰;09年之后海冰形变对形阻系数影响增大。
在本次讲座中,惠凤鸣教授的深入浅出的讲解激发了老师和同学们的强烈兴趣,老师和同学们针对报告中提到的遥感反演方法、形阻系数计算等提出了很多问题,惠凤鸣教授给予了专业的解答,使参加讲座人员受益匪浅。