2025-06-22 20:44来源:本站
我们使用了Landsat-1和Landsat-2卫星图像档案,从1970年代开始创建最早的南极洲冰架的无云的马赛克。纳入镶嵌物中的每个图像的空间分辨率为60 m。根据对图像的初步检查,Band 4被确定为最适合固定点的标识。重复的Landsat-1和Landsat-2图像场景相对较少,每个足迹通常只有少数可用的图像。因此,我们下载了所有可用的图像,包括具有较高云百分比的图像,因为有些仍然包含有价值的无云部分。南极洲Landsat-1和LandSAT-2图像的地理位置准确性很差,并且图像通常被抵消10 s公里。因此,我们通过将稳定的特征(例如,接地冰中的裸露基岩或埋藏的特征)绑定到Landsat-8和Landsat-9图像,以极好的地理位置准确性来手动共同注册每个图像。对于大多数Landsat-1和Landsat-2图像,这使得共同注册的准确性可在2个像素之内。但是,对于少数图像很少或没有裸露的基岩的图像,共同注册精度可能大于此。通过过滤所有共同注册的图像并选择图像的最佳组合,我们能够产生几乎无云的马赛克覆盖,几乎所有南极的冰架(扩展数据图2)。这一点的主要例外是在南极北部半岛,其中Larsen和Gustav Prince Ice Beshves没有无云的图像。在其他地方,差距很小且孤立。马赛克由251张图像组成:15%来自1972年,比1973年为59%,1974年为19%,1975年为6%,1976年为1%,比1978年不到1%。对于本文,我们归因于1973年的Mosaic A Sake。
我们使用Landsat-4和Landsat-5图像进行了1980年代后期(“ 1989”)马赛克的类似过程。我们使用频带2与Landsat-1和Landsat-2卫星中频带4的波长保持一致,每个图像的空间分辨率为30 m。这些图像的地理位置准确性也很差,并且需要与原始图像相抵消100 s米的手动共同注册。图像的最佳无云组合提供了除云覆盖物的小隔离区域以及Filchner-Ronne和Ross Ice Beshves的极端南部部分外的所有冰架的完整覆盖范围(扩展数据图1)。马赛克由297张图像组成:8%是从1986年起,比1987年为2%,1988年为12%,1989年为54%,1990年为22%,比1991年为2%。就本文而言,我们将1989年的一年邮票归于马赛克。补充表1中可以找到所使用的图像的完整列表。
在2000年,我们使用了南极洲(Lima)25的Landsat图像镶嵌物,该图像由无云的Landsat-7图像组成,跨越1999 - 2003年,空间分辨率为30 m。在2022年,我们使用Google Earth Engine创建了一个马赛克48。我们简单地选择了最新的Landsat-8或Landsat-9图像,其云层覆盖率不到5%,最早的日期为2021年1月1日。对于剩余的云覆盖物的几个地区,我们手动选择了无云的Landsat-8或Landsat-9图像以覆盖小空白。我们使用频段3与早期的图像一致,该图像的空间分辨率为30 m。
我们主要使用现有的冰上崛起和Rumples的库存来确定固定点的位置6,49。此外,我们使用了措施的干涉量接地线50,51来检测参考文献6中未包含的固定点。我们还手动识别了几个未包含在冰上升起和隆起数据集或措施产品中的固定点,以及1970年代存在的一些固定点,但随后未添加。
每个固定点在原本光滑的冰架表面上形成一个凸起,通常在光学图像中可见。随着冰架的变厚或thins10,18的变化,这种凸起的表面表达随着其与基础基岩高的接触比例的改变而变厚10,18(图1)。对于每个时期,我们将每个固定点的表面表达的变化分为三类:在面积增长,降低面积或无可检测的变化。如果固定点在两组图像之间消失,我们将其记录为减少区域。我们通过放大每个固定点并找到最佳对比度,直接从每个Landsat场景中直接从每个Landsat场景进行了分类,然后再在每个连续时期之间忽略。在1973年和1989年,每个冰架上通常只有一个无云的图像,因此在选择具有相似太阳方位角角度的Landsat图像方面不可能保持一致。在少数情况下,由镶嵌物之间的太阳天顶角引起的极端情况可能会影响我们对固定点变化的分类。在少数情况下,尚不清楚固定点的表面表达是否发生了变化,或者仅仅反映了大气条件的变化(例如,阴影)或比较不同质量图像的人工制品,我们在谨慎的一边犯了错误,并将其归类为没有可检测到的变化。但是,在绝大多数固定点中,在我们检查变化的时期之间,变化的方向是显而易见的,我们在补充图1和通过动画图像中包含了每个主要冰架的分类的详细示例。即使对于那些被大于两个Landsat-1像素(> 120 m)所抵消的图像,固定点的形状变化也很明显。
我们将固定点分类结果与基于卫星 - 高度学的观察结果进行了比较,对重叠时间段的冰架厚度变化的观察结果。从1992年到2018年(参考文献3),最长的卫星 - 高度计冰壳厚度变化的时间序列是相对粗糙的,其空间分辨率为10 km,并且其一些较小的冰架的覆盖范围有限。取而代之的是,我们将比较集中在2003年至2019年之间从ICET和ICET-2卫星中得出的冰架厚度变化数据集(参考文献13)。该数据集具有较高的空间分辨率(5 km),覆盖了所有浮冰架,并且其时间板非常与我们的2000-2022固定点更改时代非常紧密匹配(扩展数据图2)。我们从可用数据的每个固定点周围的7.5公里缓冲液中提取了中位厚度的变化(n = 467)。将中值厚度变化与每个固定点的变化方向进行比较。总体总体上有86%的固定点对应于冰壳增厚区域(> 0 m yr-1),降低程度降低的固定点的66%对应于冰壳稀薄区域(<0 m yr-1)(<0 m yr-1)和固定点的85%,在冰壳中的最终数据和yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr y yr y yr y r的变化并不多,yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr yr y yr y yr y yr y的变化不大。图3)。我们不检测到某些固定点的变化的主要原因,而周围的浮冰薄片与固定点下的基础地形有关。静止在平坦地形上的固定点需要相对较小的冰架厚度减少冰,以使冰从较大的表面积上脱落,从而从光学图像中导致表面的视觉变化很大。这与陡峭的侧面的固定点形成鲜明对比, 其中相对较小的冰架厚度的减小可能只会导致固定点的一个很小的区域到达地面,从而导致表面的固定点区域发生很小的变化,而在Landsat图像中无法检测到。