一种新的南极海冰区交互式研究工具

一张新的交互式南极地图有望通过汇集过去四十年的南大洋数据，协助航行规划并加强海冰区的气候研究。

由澳大利亚南极部海冰科学家 Petra Heil 博士、Sean Chua 和 Anton Steketee 开发，“Nilas”提供了关于海冰、叶绿素(浮游植物生产的代表)和海面温度的近实时和历史数据南极洲周围。

Heil 博士说，历史冰和海洋数据以及将过去或拟议的船舶轨迹或动物或仪器轨迹叠加在数据上的能力，使其成为强大的规划、分析和研究工具。

该工具包括可追溯到 1980 年的海冰数据、1998 年的叶绿素数据和 1981 年的海面温度。

“我们已经使用这个工具来规划海洋科学航行，目前正在使用它来确定自主仪器的部署位置，以研究冰缘过程，例如波浪引起的冰裂，”海尔博士说。

“该工具使我们能够回顾过去几年的海冰浓度和范围，以了解我们航行月份可能出现的海冰状况。然后我们可以确定最合适的取样地点并部署仪器。

“该工具还使我们能够查看我们可能在冰区航行方面经验有限或没有经验的地方的冰情，并决定一年中的最佳访问时间以实现我们的目标。”

蔡先生说，同时观察不同的冰和海洋变量的能力可能会激发新的研究思路，或使科学家能够探索地球系统不同组成部分之间的联系。

“如果你是一名大气科学家，从一艘船上采样空气，你看到一个没有意义的信号，你可以回顾一下你的信号出现的时间和地点的冰或叶绿素状况，并检查任何相关性，”他说说。

“例如，浮游植物可能已将硫酸盐气溶胶释放到空气中，从而影响大气特性。因此，将所有这些数据放在一个界面中可以实现科学学科之间的联系。”

为了构建地图平台，该团队使用了卫星观测生成的现有数据集。数据集来自各种来源，包括国家冰雪数据中心、不来梅大学、英国气象局和海洋颜色气候变化倡议。

数据集包括每日和每月的海冰浓度(海冰覆盖量)、海冰干舷(高于海面的高度)、叶绿素浓度和海面温度。它们还包括内部派生参数。

“在与南极科学家协商后，我们选择了对查看长期气候记录最有用的源数据和产品，”Steketee 先生说。

“我们对这些数据进行了标准化，添加了一些功能，并将其呈现在一个不需要任何技术专业知识即可使用的平台上。

“这个工具不需要任何软件或下载来运行，它可以配置为在没有互联网连接的情况下运行，并且它在不同的时间尺度上显示多个变量。”

Heil 博士说，一个应用程序中不同海冰变量的可用性对于梳理海冰状况也很重要。例如，感兴趣的区域可能显示 100% 的海冰浓度。然而，包括海冰干舷变量(海冰高于水面的高度)，可以识别其中更厚或更薄的冰区域。

“一个感兴趣的区域可能 100% 被冰覆盖，只有干舷数据才能显示它是否刚刚结冰并且非常薄，或者它是否是人们不想冒险进入的多年厚冰，”她说。

开发团队表示，该制图平台还可以被学生用来概念化气候变异性，或者为气候建模者提供一种可访问的、可视化的方式来比较模型输出与实际观测结果。

“观察南极洲海冰的方法有很多种，但我们的工具汇集了多种观察结果，以探索与澳大利亚南极分部和澳大利亚南大洋科学界相关的地球系统特征和过程，”蔡先生说。说。

“虽然人们可以孤立地查看其中的许多变量，但我们的映射工具的强大之处在于变量的组合以及将它们覆盖在可访问界面中的能力。”

该工具可在nilas.org上获得。澳大利亚南极数据中心存放澳大利亚南极数据中心的 软件和数据。