第七届青年地学论坛

北冰洋海冰对全球气候有重要的影响，观测北冰洋海冰有利于准确的气候模拟和航线规划。L波段微波辐射计能够观测海冰亮度温度进而获取薄冰的厚度和厚冰的积雪厚度等信息。SMAP和SMOS卫星是目前仅有的两颗提供业务化L波段亮度温度观测数据的卫星，由于仅靠单颗卫星数据容易发生数据缺失等问题，以及两颗卫星的成像原理和入射角存在差异，因此评估两颗卫星在海冰区域亮度温度的一致性有利于提高观测的稳定性以及实现两颗卫星的数据融合，且有助于生成时空完整的北极海冰区域亮度温度融合产品。
海冰密集度产品精度对海冰厚度反演的影响较大，现有海冰厚度产品算法假设海冰密集度为1（Tian-Kunze et al., 2014），由于亮度温度是反演海冰厚度的重要数据源，本研究探讨海冰密集度对亮度温度的影响，以期为海冰密集度对海冰厚度的影响提供解释。虽然海冰厚度、海冰盐度、密集度不会在短时间内迅速变化，但是气温、海冰温度、积雪厚度等条件在短时间内可发生较大变化，观测时刻的差异可能会对卫星观测的一致性造成影响。然而由于两颗卫星的轨道设计为彼此对立（在赤道，SMAP 是早上 6 点下降轨道，而 SMOS 是早上 6 点上升轨道），在北冰洋区域，两颗卫星对同一区域观测的时间间隔普遍在3个小时以上，因此本研究探讨在相邻观测和每日尺度下的观测一致性是否存在差异。
本研究利用2019年SMAP L1B和SMOS L1C的数据，在不同海冰密集度下，不同海冰类型下，不同观测时间间隔下，利用均方根误差、偏差等指标对两颗卫星的一致性进行评估。研究发现，1、在冬季，随着海冰密集度的升高，均方根误差呈现出先增高后下降的趋势，在海冰密集度为30-60%的情况下最高，约为10-12K，在海冰密集度为90-100%的情况下最低，约为3-5K，偏差则随着海冰密集度的上升而下降；2、在多年冰的区域均方根误差和偏差均小于一年冰；3、不同观测时间间隔的影响较小，每日观测尺度下仍然具有较强的一致性。
由于海冰密集度对两颗卫星观测数据的一致性影响较大，需要对海冰密集度对亮度温度的影响进行更深入的探讨；由于不同观测时间间隔的影响较小，为在每日尺度进行分析提供了依据。

SMAP,SMOS,亮度温度