INTAROS-ECCO 北极冰海耦合再分析数据

受北极冰雪消融速率持续加快影响，北极地区在航道通航、油气矿产资源开发、区域经济发展等领域的战略价值持续攀升。当前北极观测存在实地观测条件恶劣、观测站点分布稀疏、海冰-海洋耦合模式模拟偏差偏大等突出短板，针对上述痛点，本文构建冰海耦合伴随同化系统并研制北极海洋与海冰再分析数据集，精准量化北极海冰与海洋环境的时空演变特征，进一步厘清北极区域气候变化的内在机理。 本研究以四维变分同化方案为核心技术路线，该方案核心创新点为依托伴随动力模型，将模拟值与观测值的偏差，反向投影至大气强迫场、模式初始场、关键模式参数以及侧边界场四大关键变量。相较于常规再分析产品，本次研制的再分析数据集全程遵循统一的动力框架与物理参数化方案，动力演变过程与模式内置物理过程完全自洽，能够支撑完整、闭合的海洋能量收支与物质质量收支定量分析。 通过同步同化卫星反演海冰密集度、卫星海冰厚度、历史海洋温盐剖面观测数据以及海面高度观测多源观测资料，数据集可精准复现北极海冰长时间序列历史演变规律，整体模拟误差显著优于目前国内外业内广泛使用的华盛顿大学PIOMAS再分析数据集。该套数据集可广泛应用于北极海冰收支平衡解析、海洋能量与淡水通量时空演变规律探究，以及极地海洋环境变化驱动机制剖析等相关研究工作。