极地研究

作者：张楠,,常晓敏,,左广宇,,贾治学,,窦银科

单位：1太原理工大学水利科学与工程学院, 山西 太原 030024;2太原理工大学电气与动力工程学院, 山西 太原 030024

关键词：盐水冰,介电性能,中低频,物理性质,预测模型,北极海冰  

基金：国家重点研发项目和山西省应用基础研究计划

北极区域的海冰正在迅速消融，介电常数是关系海冰物理性质和遥感监测的重要参数。为了探究海冰介电性能与物理特性之间的关系，定量分析不同情况下影响海冰介电常数变化的主导因素，利用低温实验室模拟极区气温，在80 kHz~50 MHz频率范围内对不同盐度的人造海冰进行介电性能和物理特性测试，探究冰样温度由-45 ℃升至-15 ℃的过程中介电常数与频率、温度、盐度的变化关系，并利用相关分析方法研究不同因素对冰样介电常数的影响。结果表明，海冰的介电常数与温度、盐度呈正相关，温度每升高10 ℃介电常数约增加1.5；海冰的介电常数与频率呈负相关，盐度会影响介电常数随频率变化的速率，盐度越大，变化速率越小。最后利用试验结果建立纯冰及盐水冰介电常数预测模型， R2分别为0.75、0.68，P值分别为0.005、0.008，均方根误差分别为1.1、3.4，残差平方和分别为40、127，模型拟合效果较好，回归效果显著且满足精度要求。表明通过物理特性来反演极区海冰的介电常数具有可行性，有望通过海冰物理特性与介电性能的关系对极区海冰进行监测。

来源：2025年第3期

《极地研究》期刊编辑部

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