《自然资源部第一海洋研究所在海洋动力卫星定标和真实性检验方面取得新进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2022-03-11
  • 近期,自然资源部第一海洋研究所极地海洋动力过程团队在海洋动力卫星定标和真实性检验方面取得新进展,相关研究成果以“Independent Validation of Jason-2/3 and HY-2B Microwave Radiometers Using Chinese Coastal GNSS”和“Monitoring the Performance of HY-2B and Jason-2/3 Sea Surface Height via the China Altimetry Calibration Cooperation Plan”为题,发表在遥感领域顶级期刊《IEEE地学与遥感汇刊》(IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing)上。

    卫星遥感是全球尺度快速探测海洋脉动最有效的手段。通常在卫星发射前,已对遥感载荷进行了实验室定标,但由于太空环境改变及器件老化等原因,载荷性能和精度可能改变,需再次进行地面定标和真实性检验。目前,相关研究利用的定标站点单一、算法不公开透明,且我国沿海区域的研究相对较少。针对当前研究不足,该研究团队通过数据共享机制获取中国沿海已有的多源观测资料,对HY-2B校正微波辐射计和高度计开展了相关研究,定量评估了国产卫星载荷的测量精度。为保证研究方法和结果可重复,该研究团队对程序开源共享,且相关数据也可通过正常渠道申请获取。

    该研究团队利用中国大陆构造环境监测网络、海洋台站和国际GNSS服务(IGS)等三套GNSS数据,基于全新的二阶导数陆地污染判定方法和三维再分析资料重构湿延迟修正系数的方法,获得了HY-2B校正微波辐射计测量误差,证实了国产校正微波辐射计精度优于国外同类卫星Jason-2/3。进一步,基于国家卫星海洋应用中心发起的雷达高度计定标场“伙伴计划”共享数据,以及我国海洋台站千里岩和芷锚湾长期历史资料,对我国HY-2B高度计产品进行了定标和真实性检验,获得黄渤海和珠江口等不同海洋环境下HY-2B海面高度观测误差,不同站点的结果互相印证,大大提高了结果可信度,结果表明HY-2B海面高度测量精度和国外卫星Jason-2/3相当。最后,该研究团队还通过绝对定标、交叉定标、波数谱积分等独立方法进行高度计载荷噪声分析,结果表明HY-2B以及国外Jason-2/3卫星高度计载荷噪声均为2.6cm左右。

    该研究对我国自主海洋动力卫星的定标和真实性检验提供重要支撑,研究成果不仅为卫星产品应用提供了保障,也为新一代海洋动力卫星关键载荷参数的制定提供了科学依据。

    以上工作获得国家自然科学基金等项目资助,合作单位有中国科学院海洋所、国家卫星海洋应用中心、国家海洋局北海预报中心、武汉大学、山东科技大学、希腊克里特理工大学等。我所物理海洋室杨磊工程师分别为两篇文章的通讯作者和第一作者。

    文章连接:

    https://ieeexplore.ieee.org/document/9527812

    https://ieeexplore.ieee.org/document/9720989

  • 原文来源:https://www.fio.org.cn/news/news-detail-10302.htm
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    • 近日,自然资源部第一海洋研究所科研团队在北极海洋微塑料研究方面取得重要进展。该研究首次引入鱼类年龄特征参数,研究白令海黄线狭鳕摄入微塑料的特征以及年龄与摄入微塑料的相关性,并结合海水微塑料数据初步推断黄线狭鳕可能的迁移路径,为预测微塑料对鱼类种群的影响提供了基础数据,并为更加系统、科学地制定生物微塑料污染监测方案提供了参考。 微塑料污染已被列为全球环境问题,备受关注。早期研究发现,北大西洋温盐环流、波驱动的斯托克斯漂移、河流输入和海冰掺入等过程都有助于微塑料在北冰洋积聚和移动,导致北冰洋区域微塑料污染水平相对较高。已有学者基于北冰洋大西洋扇区表层水微塑料数据提出北极海底是微塑料“汇”的观点,但少有研究关注北冰洋太平洋扇区的微塑料污染情况。由于白令海位于北冰洋太平洋扇区一侧,是太平洋水流入北冰洋的唯一通道,因而研究白令海海洋生物体中微塑料的赋存对于解析北冰洋海域微塑料的环境行为和生态风险具有重要意义。 该研究利用黄线狭鳕的寿命相对较长的特点,首次引入鱼类年龄特征参数,解析了白令海黄线狭鳕摄入微塑料的特征以及鱼的年龄效应,并结合海水微塑料数据初步推断黄线狭鳕可能的迁移路径。此外,通过研究黄线狭鳕摄入微塑料的特征与海水中微塑料特征的关系,发现黄线狭鳕摄入的微塑料存在空间尺度上的影响,推测高年龄段的黄线狭鳕可能曾到过楚科奇海,与生态学调查结果一致。研究结果丰富了我们对北极生物体内微塑料的认知,也为北极微塑料风险防控奠定了基础。 该研究的相关成果发表在国际著名学术期刊《Science Advances》(SCI, IF: 13.6; 中国科学院一区, Top)。自然资源部第一海洋研究所资环中心新型污染物生态效应与风险评估研究团队博士研究生丁金凤和鞠鹏副研究员为该研究论文共同第一作者,孙承君研究员为通讯作者,中国科学院动物研究所张洁副研究员为共同通讯作者。 该团队自2015年开始开展海洋微塑料研究工作,构建了“检测技术构建-环境分布分析-国内外合作交流-技术成果支撑”为一体的海洋微塑料研究体系,是国内开展海洋微塑料研究起步较早的研究团队之一。该团队自2018年开始多次参加我国极地和大洋科考,对海洋微塑料进行了长期调查,目前在海洋微塑料研究领域已发表相关研究论文30余篇。 该研究得到了国家自然科学基金、中央级公益性科研院所基本科研业务费(海洋一所“鲲鹏”青年学者人才引进经费和“束星北”青年学者基金)、国家海洋局极地考察办公室等项目的资助。 论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf5897。(Elder fish means more microplastics? Alaska pollock microplastic story in the Bering Sea. Science Advances, 2023, 9, eadf5897. https://doi.org/10.1126/sciadv.adf5897)