海冰表面积雪深度是利用卫星测高技术反演海冰厚度的关键参数。基于ICESat-2和CryoSat-2测高卫星的协同观测数据（简称IS2CS），对比与评估卫星测高雪深估算的两种时空匹配方法（轨迹搜索法和格网搜索法），并对2018-2024年北极海冰生长期（10月至次年4月）积雪深度的时空分布特征进行分析。结果表明：（1）IS2CS轨迹法雪深与OIB实测数据具有较高的沿轨相关性，能够较好地捕获沿轨积雪深度的变化特征；（2）格网法雪深更适合表征大尺度积雪深度的空间分布和季节性变化特征，本文格网法雪深和GSFC雪深精度相当，在SIMBA数据的评估中本文格网法雪深性能优于GSFC雪深；（3）相比IS2CS雪深，MW99/AMSR2雪深相对偏厚，且在海冰生长期内季节性变化表征能力较弱；（4）海冰积雪深度呈现明显的时空差异，多年冰表面雪深普遍厚于一年冰表面雪深，春季雪深厚于秋冬季雪深。2018-2024年间，北极海冰表面积雪深度总体呈现减薄趋势，且多年冰区域的雪深减薄速率高于一年冰区域。研究成果为改进卫星测高雪深产品和优化海冰厚度反演算法提供了科学依据。

极地海冰以其对全球气候变化的重要影响,使得准确获取海冰多要素信息成为极区观测的核心任务。卫星是极地海冰监测的主要技术手段,已被国内外广泛应用于极地海冰的观测。阐明当前国内外极地海冰卫星遥感的现状,对于未来极区海冰新遥感传感器的研制具有重要的指导意义。首先梳理了目前国内外具备极地海冰信息获取能力且在轨运行的卫星信息,在此基础上,综述了基于卫星数据在极地海冰观测中的主要应用进展。最后,指出现有全球对地观测体系对极地海冰信息观测的不足,并提出了我国后续极地海冰观测的发展建议。

北极气候研究多学科漂流观测计划（Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate, MOSAiC）于2019年10月至2020年9月开展，期间获得了变量完整的大气、海洋、海冰厚度及积雪厚度观测，为海冰模式的发展提供了新的契机。本研究利用两个完整观测时段（2019年11月1日至2020年5月7日、2020年6月26日至7月27日）的大气和海洋强迫场，驱动一维海冰柱模式ICEPACK，模拟了MOSAiC期间海冰厚度的季节演变，同海冰厚度观测进行了对比，并诊断分析了海冰厚度模拟误差的原因。结果表明，在冬春季节，模式可以再现海冰厚度增长过程，但由于模式在春季高估了积雪向海冰的转化及对海冰物质平衡的贡献，模拟的春季海冰厚度偏厚。在夏季期间，2种热力学方案及3种融池方案的组合都表明模式高估了海冰表层的消融过程，导致模拟结束阶段的海冰厚度偏薄。我们的研究表明，使用变量完整的MOSAiC大气和海洋强迫场可以诊断目前海冰模式中的问题，为海冰模式的改进奠定基础。

南极海冰的生长消融与全球气候变化密切相关，而海冰上覆盖的积雪会对海冰的生长消融产生较大的影响。利用南极中山站附近海冰上的GPS数据，采用GNSS-IR(GNSS interferometric reflectometry)技术对海冰上覆积雪深度进行反演。首先，采用最小二乘谐波分析(least-squares harmonic estimation, LS-HE)方法提取反射信号的主波峰，计算反射面到天线相位中心的距离；其次，采用DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)聚类算法对反演结果进行质量控制；最后，利用现场实测雪深数据对反演结果进行了验证，平均偏差为-0.01 m,RMSE为0.012 m，表明GNSS-IR技术能够有效反演海冰表面积雪深度。

对营口港仙人岛港区30万t级原油码头检测时发现沉箱上方的空心盖板上普遍出现竖向裂缝，根据检测结果、施工记录、施工期温度、开裂时间、裂缝特点、开裂结构特点、工程区域海冰状况调查结果等进行综合分析，推断空心盖板、现浇上部结构、沉箱顶部开裂是由于空心盖板内结冰膨胀所致。利用有限元仿真模型对开裂原因进行验证，模拟了系缆力、整体温度变化以及海冰引起的体积膨胀4种工况对结构产生的应力应变影响，结果表明很小的冰体积膨胀便使盖板侧壁产生很大的拉应力，并导致结构的开裂，高应力区域与实际发生裂缝的区域基本一致。由此分析得知海冰的膨胀是造成空心盖板侧面裂缝出现的主要原因。

北极海冰是地球气候系统的重要因子,获取精确的海冰厚度及其变化信息对于开展北极和全球变化研究等有着重要的意义.卫星测高是获取连续、大范围海冰厚度的主要方法之一.冰间水道识别是卫星测高方法估算海冰厚度的关键之一.基于CryoSat-2数据,利用遥感影像对两种主要的冰间水道识别方法进行了对比,发现波形特征法能够更好地识别冰间水道.考虑到雷达信号对海冰表面积雪的不完全穿透,对海冰干舷-厚度转化模型进行了优化,通过选取合适的输入参数,获取了2010年11月至2019年12月北极海冰厚度,并利用IceBridge海冰厚度产品和仰视声呐数据对计算结果进行了验证,结果表明本文海冰厚度解算精度优于0.2m.最后,结合PIOMAS海冰模式数据、北极气温和海表面温度数据对北极海冰厚度变化特征进行了分析,发现2014年北极海冰厚度出现剧烈增长的现象.

在全球气候持续变暖背景下,北极地区冻土退化、冰川退缩、海冰减少等导致了一系列的生态环境问题,同时也使得资源勘探开发与国际新航道开通成为可能,北极地区的重要性日益凸显。依据2009—2019年6月期间有关北极研究的408篇ESI高影响论文,对发文量、主要作者、研究机构、国家、研究方向等字段进行分析,从自然科学角度,宏观而概要地了解北极研究中最具影响力的研究力量、研究领域,为中国的北极研究提供最精要的科研信息整体分析,并通过内容分析揭示北极研究中的重要方面和中国在当前北极研究中存在的问题及或可行的策略途径。分析发现:美国引领并以绝对优势(论文数量、主要作者、机构、资助基金)占据北极研究领域。北极自然科学研究已形成以气候变暖为核心和背景,辐射相关海冰和海洋、生物与典型生态系统(生物多样性适应与保护、北方针叶林、苔原、微生物)、冰川退缩与冻土退化、大气天气与气候系统等领域的整体研究格局,呈现全面推进态势。研究已取得大量进展,研究手段呈现出大数据支持、模型运算为主的显著特征,但"不确定性"几乎渗透在其各个方面。中国以合作参与、外围相关、微量切入的形式开展北极研究,存在多重限制因素,我国或可利用已...