HY-1C/D 衛(wèi)星對南極布倫特冰架冰裂縫變化與斷裂過程的監(jiān)測

劉建強，曾韜，葉小敏，劉金普，馬小峰

(1.國家衛(wèi)星海洋應用中心，北京 100081；2.自然資源部空間海洋遙感與應用研究重點實驗室，北京 100081)

我國海洋一號C 衛(wèi)星（HY-1C）和海洋一號D 衛(wèi)星（HY-1D）實現(xiàn)了對南極布倫特冰架持續(xù)時長約28 個月的冰裂縫變化與斷裂過程的全程監(jiān)測。

自HY-1D 衛(wèi)星于2020 年6 月11 日發(fā)射后，與HY-1C 衛(wèi)星形成上下午組網(wǎng)衛(wèi)星觀測。HY-1C 和HY-1D 衛(wèi)星均配置了海洋水色水溫掃描儀、紫外成像儀和海岸帶成像儀（CZI），其中CZI 幅寬為1 000 km，空間分辨率為50 m。2018 年12 月至2021 年3 月期間，HY-1C/D 衛(wèi)星海岸帶成像儀對南極布倫特冰架進行了20 余次有效監(jiān)測，部分監(jiān)測遙感影像見圖1。

從CZI 有效數(shù)據(jù)分析可以得出，海洋一號衛(wèi)星海岸帶成像儀遙感圖像不僅驗證了美國國家航空航天局和歐洲航天局分別于2016 年和2019 年公布的冰裂縫（即圖1中冰裂縫B 和冰裂縫A），而且還監(jiān)測到原有冰縫的北側(cè)產(chǎn)生了新的冰裂縫（見圖1中冰裂縫C），冰裂縫產(chǎn)生至斷裂全過程監(jiān)測信息見表1。監(jiān)測表明冰裂縫產(chǎn)生到擴大延伸、再到冰架崩解是一個漸變過程。海洋一號C/D 衛(wèi)星雙星組網(wǎng)可對極地區(qū)域?qū)崿F(xiàn)每天1 次監(jiān)測的頻率，為南極冰架遙感監(jiān)測與研究提供了有力有效手段。

表1 南極布倫特冰架新冰裂縫HY-1C/D 衛(wèi)星監(jiān)測信息Table 1 The information of the new found ice crevasse in the Brunt ice shelf,Antarctica detected by the HY-1C/D satellites

圖1 南極布倫特冰架HY-1C/D 衛(wèi)星CZI 遙感影像Fig.1 Remote sensing images of CZI on the HY-1C/D satellites covering the Brunt ice shelf,Antarctica

2021 年2 月26 日HY-1D 衛(wèi)星圖像上顯示新冰裂縫已經(jīng)變成了冰間水道，新的冰山形成，經(jīng)測量分析，分離的冰山約1 300 km2。2021 年3 月1 日至3 日HY-1C衛(wèi)星圖像顯示，脫離的新冰山已開始漂移。

南極冰架上出現(xiàn)越來越多的裂縫，是冰架崩解前兆，大型冰架的崩解影響冰架的穩(wěn)定性，脫離冰架后的冰山漂移與消融將影響所經(jīng)過區(qū)域的海洋生態(tài)系統(tǒng)、海上航行安全和冰海相互作用，改變物質(zhì)平衡，還可能會引發(fā)一系列連鎖反應。我國HY-1C/D 衛(wèi)星作為海洋和極地觀測有力工具，將在全球氣候變化與極地研究中發(fā)揮更大的作用。