GRACE重力卫星探测南极冰盖质量平衡及其不确定性

摘要：

2002年GRACE重力卫星的成功发射为南极冰盖质量平衡的研究提供了重力探测的新纪元.本文利用美国德克萨斯大学CSR公布的2003年1月到2013年12月期间的RL05版本GRACE月重力场数据,采用最优平均核函数法和组合滤波法两种GRACE后处理方法反演了南极冰盖质量的时空变化.结果表明:在2003-2013年期间南极冰盖物质平衡呈明显的负增长状态,质量变化趋势为-163±50 Gt/a(GW13)、-129土41 Gt/a(IJ05)、-81±27 Gt/a(W12a),加速度为-8±10 Gt/a2,质量消融的主要区域分布在西南极阿蒙森海岸和南极半岛的北部.另外本文还重点探讨了可能影响到估算结果的各项误差及不确定性,分析结果显示影响南极冰盖质量平衡估算结果的最大误差源为GIA改正.通过假设检验和信息准则对时间序列分析中拟合参数的合理选取进行了探讨和分析,在联合周年项、半年项和S2、K2、K1潮汐混频项进行拟合分析时发现K1项对拟合结果的加速度影响比其他周期项稍大,尽管考虑该项的合理性因当前GRACE数据时间序列长度有限而无法确切证实,但K1项的影响值得后续关注.对比两种GRACE后处理方法的结果发现:当采用的数据时间跨度一致,误差改正方法相同,两种相异的后处理方法,其估算结果也具有较好的一致性.

关键词：南极冰盖、质量平衡、GRACE、不确定性、后处理方法

所属期刊栏目：58

分类号：P312(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划2013CB733301,2012CB957703、国家自然科学基金41274025,41174064,41021003,40904020、极地测绘科学国家测绘地理信息局重点实验室开放基金201204、地理空间信息工程国家测绘地理信息局重点实验室资助项目201307、国家海洋局极地科学重点实验室开放研究基金KP201202、大地测量与地球动力学国家重点实验室自主项目SKLGED2013-2-2-Z和中国科学院测量与地球物理研究所重要方向项目Y309451048联合资助.

在线出版日期：2015-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：780-792