空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室

苏华研究员团队自主研制全球海洋三维温度数据产品(DORS),服务全球气候变化研究与联合国可持续发展目标

近日,数字中国研究院(福建)苏华研究员团队发布了一套自主研制的全球海洋三维温度结构遥感数据产品(Deep Ocean Remote Sensing, DORS),用于服务全球气候变化研究并支撑联合国可持续发展目标(SDG13:气候行动)。该数据产品已正式在科学数据银行(Science Data Bank)上公开共享,研究成果发表在国际遥感类知名期刊《Remote Sensing》上,题为:Subsurface Temperature Reconstruction for the Global Ocean from 1993 to 2020 Using Satellite Observations and Deep Learning。成果贡献作者包括我院姜进文和王安两位研究生、美国特拉华大学严晓海讲座教授、厦门大学庄伟副教授、中山大学卢文芳副教授。

海洋三维温度和热含量是衡量全球增暖的最直接有效指标。然而,海洋稀疏有限的观测资料制约了海洋过程研究,导致海洋暖化分析仍存在较大不确定性。苏华研究团队通过开发基于卫星遥感+人工智能的中深海遥感反演方法,融合多源卫星遥感观测与浮标现场观测资料,利用时空深度学习模型重建了一套全新的1993~2020年长时序全球海洋三维温度遥感数据集DORS(海洋上层2000米、时间分辨率逐月、空间分辨率1°×1°、垂向分层23层)。与多套国际主流海洋观测数据集相比,并通过大量实测廓线数据验证,表明DORS数据具有很好的精度和质量。DORS数据通过卫星遥感映射有效拓展了卫星对海观测垂向维度,延长了浮标观测的时序长度,填补了前Argo时期海洋观测的稀疏空白,为海洋环境与气候变化监测提供中深海遥感新视角。此外DORS数据揭示了近30年海洋增暖是全球性的、多层位的,增暖信号从海洋上层逐渐向中深层(300~2000传递。全球增暖下越来越多的热量被中深海吸收和存储,中深海在调节地球系统能量平衡上发挥越来越重要的作用。

迄今,苏华研究团队已研制发布了DORSOPENOPEN-LSTM等多套海洋三维温度与热含量遥感数据集,获得IPCC组织、英国国家海洋中心、法国麦卡托国际海洋中心、中科院、厦门大学等的使用与认可。已授权相关国家发明专利4。研究成果和数据产品被国际权威《IPCC第六次评估报告》采纳,并入选20212022年度《地球大数据支撑联合国可持续发展目标》报告,为气候变化下的海洋暖化评估做出了贡献。研究工作获得福建省杰出青年基金项目、国家自然科学基金面上项目与重点项目、中科院战略先导专项的资助。

1993-2020全球海洋上层2000增暖趋势(°C /10a


论文成果链接

https://www.mdpi.com/2072-4292/14/13/3198 (Remote Sensing, 2022)

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425721001838 (Remote Sensing of Environment, 2021)


DORS海洋三维温度数据产品:

http://www.doi.org/10.57760/sciencedb.01918

OPEN海洋热含量数据产品:

http://www.doi.org/10.11922/sciencedb.01058

http://www.doi.org/10.11922/sciencedb.01154

苏华个人主页

https://adcfj.cn:444/sirc/door/team/TeacherList/Detail?personId=%20440

https://www.researchgate.net/profile/Hua-Su-4


数字中国研究院(福建)