合成開口レーダー画像により北極海渦の進化を定量化する新手法(Researchers Unveil New Framework for Quantifying Arctic Ocean Eddy Evolution via Synthetic Aperture Radar Imagery)

2026-03-23 中国科学院(CAS)

中国科学院航空航天信息研究所(AIRCAS)の研究チームは、合成開口レーダ(SAR)画像と流体力学モデルを組み合わせ、北極海の海氷縁で発生する渦(エディ)の生成から消滅までの過程を定量解析する新手法を開発した。連続SAR画像から海氷の移動を追跡し、表層流速場を再構築、さらに渦モデルにより回転速度や循環強度などの力学パラメータを推定した。フラム海峡の事例では約22日間のライフサイクルが確認され、渦の成長・成熟・減衰過程を明確に示した。これにより、海氷・海洋循環・気候相互作用の理解が進み、極域環境の観測手法として有用性が示された。

合成開口レーダー画像により北極海渦の進化を定量化する新手法(Researchers Unveil New Framework for Quantifying Arctic Ocean Eddy Evolution via Synthetic Aperture Radar Imagery)
Map of the study area. The black frame indicates the coverage of the Sentinel-1 SAR image acquired at 07:29:11 UTC on 2021 August 25. The red frame delineates the ROI containing the ice-edge eddy. (Image by AIRCAS)

<関連情報>

連続SAR画像に基づくフラム海峡の氷縁渦の時空間変動解析 Spatiotemporal Variation Analysis of Ice-Edge Eddies in the Fram Strait Based on Sequential SAR Images

Xue Yang, Yawei Zhao, Yongsheng Xu, and Jinsong Chong
Journal of Remote Sensing  Published:2 Mar 2026
DOI:https://doi.org/10.34133/remotesensing.1031

Abstract

The spatiotemporal dynamics of eddy formation, movement, and decay in marginal ice zones are pivotal to understanding oceanographic processes. While existing studies largely focus on identifying eddy locations and quantifying their distribution using synthetic aperture radar (SAR) images, there is limited research on the spatiotemporal variations of ice-edge eddies. This study examines an ice-edge eddy with a lifespan of approximately 22 d in the Fram Strait’s marginal ice zone using sequential SAR imagery. To analyze the eddy’s development and evolution throughout its lifecycle, we propose a dynamical parameter inversion method for ice-edge eddies based on time-series SAR data, which includes retrieving the horizontal current field through sea ice motion tracking and applying a hydrodynamic model to compute the eddy’s dynamical parameters. This method enables a detailed analysis of the spatiotemporal variations in the eddy’s structure and intensity throughout its lifecycle. The results provide novel insights into the lifecycle characteristics of ice-edge eddies and their environmental interactions.

1702地球物理及び地球化学
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