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  

作　　者：李荣兴[1,2] 李国君 海港 谢欢 程远[3] 陈威 崔祥斌 丁明虎 高春春[7] 郝彤[1,2] 柯长青 李传金[5] 李进 刘岩[11] 冉将军 任贾文[9] 沈强 沈云中 史红岭 王松筠 王泽民[15] 詹金刚 张保军 钟敏 周春霞[15] 

机构地区：[1]同济大学空间信息科学与可持续发展应用中心,上海200092 [2]同济大学测绘与地理信息学院,上海200092 [3]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 [4]湖北文理学院资源环境与旅游学院,襄阳441053 [5]中国极地研究中心,上海200136 [6]中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京100081 [7]山东科技大学测绘与空间信息学院,青岛266590 [8]南京大学地理与海洋科学学院,南京210023 [9]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 [10]中国科学院上海天文台,上海200030 [11]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 [12]南方科技大学地球与空间科学系,深圳518055 [13]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 [14]Center for Space Research,University of Texas at Austin,Austin TX 78759,USA [15]武汉大学中国南极测绘研究中心,武汉430079 [16]中山大学测绘科学与技术学院,珠海519082

出　　处：《中国科学：地球科学》2024年第11期3597-3614,共18页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家自然科学基金项目(42394131);中央高校基本科研专项资金项目资助。

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 

分 类 号：P343.6[天文地球—水文科学] P941.61[天文地球—地球物理学] P731.23