Estimation of Sea Ice Thickness from SARAL/AltiKa in Drifting Orbit Phase

Abstract

Intra and inter-annual variations in the sea ice thickness are highly sensitive indicators of climatic variations undergoing in the earth’s atmosphere and oceans. This paper describes the method of estimating sea ice thickness using radar waveforms data acquired by SARAL/Altika mission during its drifting orbit phase from July 2016 onwards yielding spatially dense data coverage. Based on statistical analysis of return echoes, classification of the surface has been carried out in three different types, viz. floe, lead and mixed. Time delay correction methods were suitably selected and implemented to make corrections in altimetric range measurements and thereby freeboard. By assuming hydrostatic equilibrium, freeboard data were converted into sea ice thickness. Results show that sea ice thickness varies from 4 to 5?m near ice shelves and 1 to 2.5?m in the marginal sea ice regions. Freeboard and sea ice thickness estimates were also validated using NASA’s Operation Ice Bridge (OIB) datasets. Freeboard measurements show very high correlation (0.97) having RMSE of 0.13. Overestimation of approximately 1–2?m observed in the sea ice thickness, which could be attributed to distance between AltiKa footprint and OIB locations. Moreover, sensitivity analysis shows that snow depth and snow density over sea ice play crucial role in the estimation of sea ice thickness.     

黏声介质平面波有限差分叠前深度偏移及在莺歌海盆地的应用

莺琼盆地诸探区中存在底劈现象,深层气源产生的气体沿底劈产生的裂隙通道向上漫溢.漫溢过程中,一是充填在遇到的砂体中形成气藏;二是弥漫在上溢通道中,使得通道中的纵波速度发生变化,进而纵波波阻抗差异变小,反射变弱.另外,通道中气体的存在,会加强地层的吸收衰减,使得地震波振幅变弱、高频成分损失导致同相轴分辨率降低.利用OBC数据进行多波地震勘探和利用黏声介质的叠前深度偏移都是改善模糊区成像质量的重要方法技术.为此,本文提出用黏声介质平面波有限差分法叠前深度偏移成像方法改善气体充填区域的成像质量.黏声介质成像目的是补偿地震波的吸收衰减;平面波偏移成像目的是适应海上单炮数量巨大,提高波动方程叠前深度偏移成像的效率;有限差分法叠前偏移的目的是适应该区浅层气分布局域性极强、Q值的空间变化大的情况.在莺歌海某探区的实际数据上的黏声介质平面波有限差分叠前深度偏移试验证明,本方法是改善模糊区成像质量的较为有效的途径.     

伪谱法在隧道超前预测资料处理中的研究与应用

利用地震波在不同介质中的传播特性,采用伪普法对隧道掌子面的地震波记录进行处理与分析。研究结果表明逆时深度偏移计算获得的偏移剖面能够较为准确的分辨出掌子面前方构造面的分布位置,为提前预报掌子面前方的不良地质情况,确保隧道工程的合理安全开挖提供了依据。     

“构造附加静水压力”及其应用

提出地壳任一点静水压力部分是由重力所附加的静水压力和由构造作用力所附加的静水压力叠合而成的。处在挤压变形带、剪切变形带到引张变形带（及地域）中岩石所承受的构造附加静水压力有逐次变小的规律性。构造叠加致使同一地壳深度的水平面上静水压力值不相等,这种压力梯度是流体及油气长距离水平运移的主要原因。建立岩石矿床形成深度的构造校正测算方法,并提出构造物理化学成矿的新认识。     

天津市汉沽区深层地下水演变研究

根据天津市汉沽区地下水历史资料,分析区域地下水开采量、水位埋深、地面沉降变化及它们之间的联系等。发现汉沽区地下水处于长期超采状态,地下水位也呈逐年下降趋势,地面不断下沉,地下水的过量开采是引起地面沉降和水位持续下降的主要原因。通过建立汉沽区地下水流-地面沉降模型,设定三个水平年地下水开采方案,预测未来地下水位埋深及地面沉降变化。预测表明,随着地下水开采量的消减,地下水位逐步上升,地面下沉趋势可得到遏制。     

大容量气枪震源子波时频特性及其影响因素

通过分析福建街面水库气枪实验的近场水听器记录,研究气枪子波时频特性及其受沉放深度和工作压力的影响,并结合气泡模型解释气泡振荡过程。数据分析表明：①气枪子波由主脉冲和气泡脉冲组成。主脉冲振幅大,持时短,频带宽,通常应用于浅部探测;气泡脉冲能量集中在低频段,垂直穿透深,水平传播远,通常应用于深部探测。②随沉放深度的增加,主脉冲振幅变化很小,气泡脉冲振幅增加,初泡比减小,气泡周期减小,低频段主频增加。沉放深度为10m时,主脉冲振幅和初泡比最大,可应用于浅部探测;沉放深度为25m时,气泡脉冲振幅很大,初泡比最小,可应用于深部探测。③工作压力增加时,主脉冲振幅、气泡脉冲振幅、初泡比、气泡周期等随之增大,低频段主频则减小。     

埕岛海域水深地形特征及冲淤规律探讨

介绍了埕岛海域水深及地形特征,简述了埕岛海域经历的快速冲刷、缓慢冲刷及冲淤调整的3个阶段,探讨了位于局部高部位、平坦海底及过渡地带3种井场的冲淤规律.     

季节内SST和混合层深度变化的模式研究

用Niiler—Kraus类型的混合层积分模式,对TOGA—COARE强化观测期间由《实验3号》科学考察船观测资料得到的混合层深度和SST在季节内时间尺度的变化进行了模式研究。指出:1.混合层耗散参数与较长时间尺度过程风应力的变化存在着比较好的对应关系;2.模式可以较好的对风场和热通量场在季节内时间尺度的变化作出响应,模拟出季节内时间尺度SST的变化;3.Niiler,-Kraus模式在考虑耗散作用后,可用于海洋季节内时间尺度变化的模式研究。     

Preliminary results of the close-off depth and the stable isotopic records along a 109.91 m ice core from Dome A,Antarctica

A 109.91 m ice core was recovered from Dome A (or Dome Argus), the highest ice feature in Antarctica, during the 2004/05 austral summer by the 21st Chinese National Antarctic Research Expedition (CHINARE-21). Both methane profile along the core and firn densification model calculation suggest that the close-off depth is at about 102.0 m with an ice age about 4200 a. Stable isotopes (δ18O and δD) of the chips samples produced during each run of ice core drilling at Dome A, together with those of the other co...     

基于Bayes理论的星间链路自主定轨误差评估方法

针对导航星座自主运行期间因缺乏外部基准而导致自主定轨结果不能得到有效评估的问题,提出一种基于Bayes理论的自主定轨结果评估方法。一方面充分考虑定轨误差的先验统计特性,以提供先验位置基准;另一方面以卡尔曼滤波中定轨协方差的迹作为定轨URE的表征量,解决了自主定轨中对定轨误差没有观测信息的问题。利用自主定轨的仿真数据对该方法进行验证,结果表明,对于单颗卫星,在24 d内,由该方法得到的URE估计误差不超过±0.5 m,验证了该方法的可行性。