近日，我國科學(xué)家成功利用自主研發(fā)的超寬帶高光譜微波輻射計，在南極完成了對南極典型區(qū)域冰蓋內(nèi)部層輻射亮溫觀測，實現(xiàn)了南極冰下溫度分布的遙感探測。這一突破性進(jìn)展為研究南極氣候變化及全球海平面變化提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐，標(biāo)志著我國在極地遙感探測領(lǐng)域又邁出重要一步。
南極冰蓋就是覆蓋在南極大陸上的大冰塊。據(jù)了解，龐大的南極冰蓋擁有地球上大量的淡水，占目前地球所有淡水資源的70%左右。可想而知，其消融趨勢直接影響全球海平面和氣候系統(tǒng)。本次實驗工作聚焦南極關(guān)鍵區(qū)域，通過微波輻射計的多維度數(shù)據(jù)，為我國未來機(jī)載和星載平臺的主被動微波極地探測奠定理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。
超寬帶高光譜微波輻射計由空間中心科研團(tuán)隊自主研發(fā)。該輻射計具有瞬時超寬帶、實時兩點定標(biāo)、射頻干擾檢測等特點，可同步觀測超高頻到L波段的連續(xù)電磁波頻譜，開關(guān)實時切換Cold-FET低溫寬帶噪聲源和匹配負(fù)載實現(xiàn)對系統(tǒng)高低溫兩點定標(biāo)，高采樣率、高精度數(shù)字譜儀實現(xiàn)對冰蓋內(nèi)部層輻射亮溫的層析測量。相較于傳統(tǒng)探測手段，該設(shè)備能更高效、全面地揭示冰蓋動態(tài)變化過程，尤其適用于南極極端環(huán)境下的長期監(jiān)測。
為使輻射計適應(yīng)機(jī)載、車載兩種工作場景，發(fā)揮出設(shè)備最佳性能，科研人員還研制出了兩套工作體制的超寬帶高光譜微波輻射計。機(jī)載超寬帶高光譜微波輻射計配備獨立供電和慣導(dǎo)系統(tǒng)，能夠全自動運行，采用懸停方式吊掛在機(jī)腹下方，沿飛行測線對冰蓋進(jìn)行觀測；車載超寬帶高光譜微波輻射計的設(shè)備主機(jī)吊掛在雪地車伸縮臂上，由駕駛室內(nèi)操作人員遠(yuǎn)程控制設(shè)備工作。
下一步，團(tuán)隊計劃將實驗觀測數(shù)據(jù)與現(xiàn)有的航空和地面冰雷達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)合，開展模型修正和反演重建，有望實現(xiàn)冰下溫度、結(jié)構(gòu)、密度等多參數(shù)的主被動微波聯(lián)合觀測、科學(xué)驗證與評價，實現(xiàn)對極地冰川的常態(tài)化動態(tài)觀測。
素材來源：國家空間科學(xué)中心
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