航空雷达探测冰川储量实现新突破
近日，中国科学院空天信息创新研究院宣布，该院基于国家重大科技基础设施“航空遥感系统”建设的新舟60遥感飞机和奖状遥感飞机搭载航空冰雷达与三维激光雷达，在甘肃省老虎沟12号冰川、七一冰川、宁缠河3号冰川开展了冰川透视探测，取得了重大进展。
这是我国首次基于航空冰雷达技术开展典型冰川储量调查，为河西走廊各流域水资源管理和决策、祁连山生态环境保护与区域可持续发展等提供关键数据支撑。
首次实现复杂地形下复式山谷冰川冰厚测量
本次调查于2024年9月至11月进行，共飞行13架次，采集原始数据5.6TB。调查成果包括冰川表面数字高程模型（DEM）、冰川底部基岩数字高程模型（DEM）、冰川剖面图、冰川储量、冰川三维透视图及3个典型冰川储量等。
值得一提的是，该项目突破了复杂地形限制，首次实现了复式山谷冰川冰厚测量。复式山谷冰川是指同一个冰川形态由两条或多条支流汇合成来，其内部结构和冰流动力学机制较为复杂。
本次调查通过航空冰雷达和三维激光雷达技术协同工作，获得了高精度的冰川表面和底部地形数据，有效区分了冰川内部分层结构，为冰川流变和冰流动力学研究提供了 valuable 资料。
总体达到国际领先水平
验收专家组对项目给予了高度评价，指出该项目实现了复杂地形条件下的复式山谷冰川冰厚测量，总体技术达到了国际领先水平。
航空冰雷达探测冰川储量的原理
航空冰雷达是一种搭载在飞机上的对冰川进行透视观测的雷达。其原理是向冰川发射低频段电磁波，例如P波段或VHF波段，接收冰川表面和冰底基岩的散射回波。通过处理和反演，可以得到冰川厚度及储量信息。
电磁波在冰川中的传播速度与冰的介电常数和密度有关。冰的介电常数为3.2，而基岩的介电常数约为5-6。因此，当电磁波遇到冰川表面时，一部分能量被反射回雷达，另一部分能量穿透冰川，经过冰底基岩反射后再穿透冰川回到雷达。通过测量两次回波的时间间隔，可以计算出冰川厚度。
冰川储量对水资源管理和环境保护的重要意义
冰川是重要的淡水资源，对水资源管理和环境保护具有重大意义。冰川融水是干旱地区的重要水源，同时也是调节水文循环的关键因素。冰川储量变化对径流、地表水和地下水资源以及生态系统平衡产生直接影响。
通过航空冰雷达探测冰川储量，可以准确了解冰川的分布、厚度和体积，为水资源管理、径流预测和灾害防治等提供科学依据。同时，监测冰川储量变化还可以帮助评估气候变化对冰川的影响，为制定应对气候变化的策略和保护冰川资源提供重要支持。
未来展望
航空冰雷达探测冰川储量技术具有广阔的应用前景。未来，该技术将进一步向极地冰盖、高山冰川和冰原等更大尺度和更复杂环境延伸，为全球水资源管理、气候变化研究和冰川保护提供更加全面的数据支持。
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