Sea ice concentration satellite retrievals influenced by surface changes due to warm air intrusions: A case study from the MOSAiC expedition
Notice bibliographique
Résumé
Warm air intrusions over Arctic sea ice can change the snow and ice surface conditions rapidly and can alter sea ice concentration (SIC) estimates derived from satellite-based microwave radiometry without altering the true SIC. Here we focus on two warm moist air intrusions during the Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC) expedition that reached the research vessel Polarstern in mid-April 2020. After the events, SIC deviations between different satellite products, including climate data records, were observed to increase. Especially, an underestimation of SIC for algorithms based on polarization difference was found. To examine the causes of this underestimation, we used the extensive MOSAiC snow and ice measurements to model computationally the brightness temperatures of the surface on a local scale. We further investigated the brightness temperatures observed by ground-based radiometers at frequencies 6.9 GHz, 19 GHz, and 89 GHz. We show that the drop in the retrieved SIC of some satellite products can be attributed to large-scale surface glazing, that is, the formation of a thin ice crust at the top of the snowpack, caused by the warming events. Another mechanism affecting satellite products, which are mainly based on gradient ratios of brightness temperatures, is the interplay of the changed temperature gradient in the snow with snow metamorphism. From the two analyzed climate data record products, we found that one was less affected by the warming events. The low frequency channels at 6.9 GHz were less sensitive to these snow surface changes, which could be exploited in future to obtain more accurate retrievals of sea ice concentration. Strong warm air intrusions are expected to become more frequent in future and thus their influence on SIC algorithms will increase. In order to provide consistent SIC datasets, their sensitivity to warm air intrusions needs to be addressed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».