論文の概要: Modeling Heterogeneity across Varying Spatial Extents: Discovering Linkages between Sea Ice Retreat and Ice Shelve Melt in the Antarctic
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.07036v1
- Date: Wed, 18 Jun 2025 17:19:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-13 12:05:57.557865
- Title: Modeling Heterogeneity across Varying Spatial Extents: Discovering Linkages between Sea Ice Retreat and Ice Shelve Melt in the Antarctic
- Title（参考訳）: 変質性空間物質間の不均一性モデリング:南極における海氷再処理と棚氷融点の関連性を明らかにする
- Authors: Maloy Kumar Devnath, Sudip Chakraborty, Vandana P. Janeja,
- Abstract要約: 本研究では,海氷の後退と南極棚氷(AIS)の融解との関係について検討する。
従来のモデルでは、海氷とAISを別々のシステムとして扱い、局所的なリンクとカスケードフィードバックをキャプチャする能力を制限する。
我々の分析は、海氷の後退が海洋格子上でどのように進行し、氷棚が直接リンクを築き上げていくかを示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08181515205451795
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Spatial phenomena often exhibit heterogeneity across spatial extents and in proximity, making them complex to model-especially in dynamic regions like ice shelves and sea ice. In this study, we address this challenge by exploring the linkages between sea ice retreat and Antarctic ice shelf (AIS) melt. Although atmospheric forcing and basal melting have been widely studied, the direct impact of sea ice retreat on AIS mass loss remains underexplored. Traditional models treat sea ice and AIS as separate systems. It limits their ability to capture localized linkages and cascading feedback. To overcome this, we propose Spatial-Link, a novel graph-based framework that quantifies spatial heterogeneity to capture linkages between sea ice retreat and AIS melt. Our method constructs a spatial graph using Delaunay triangulation of satellite-derived ice change matrices, where nodes represent regions of significant change and edges encode proximity and directional consistency. We extract and statistically validate linkage paths using breadth-first search and Monte Carlo simulations. Results reveal non-local, spatially heterogeneous coupling patterns, suggesting sea ice loss can initiate or amplify downstream AIS melt. Our analysis shows how sea ice retreat evolves over an oceanic grid and progresses toward ice shelves-establishing a direct linkage. To our knowledge, this is the first proposed methodology linking sea ice retreat to AIS melt. Spatial-Link offers a scalable, data-driven tool to improve sea-level rise projections and inform climate adaptation strategies.
- Abstract（参考訳）: 空間現象は、しばしば空間的範囲と近接する不均一性を示し、特に氷棚や海氷のような動的領域のモデルに複雑になる。
本研究では,海氷の後退と南極棚氷 (AIS) の融解の関連を探ることで,この課題に対処する。
大気中の強制力と玄武岩の融解は広く研究されているが、海氷の後退がAISの質量損失に与える影響は未調査である。
伝統的なモデルでは、海氷とAISを別系統として扱う。
ローカライズされたリンクとカスケードフィードバックをキャプチャする能力を制限する。
そこで我々は,海氷の後退とAIS融解のリンクを捉えるために,空間的不均一性を定量化する新しいグラフベースフレームワークであるSpatial-Linkを提案する。
提案手法は, 衛星由来の氷変化行列のデラウネー三角測量を用いて空間グラフを構築し, ノードは大きな変化の領域を表し, エッジは近接性と方向整合性を符号化する。
広帯域探索とモンテカルロシミュレーションを用いてリンク経路を抽出し,統計的に検証する。
その結果,非局所的,空間的不均一な結合パターンが明らかとなり,海氷の喪失がAIS融解の開始や増幅につながることが示唆された。
我々の分析は、海氷の後退が海洋格子上でどのように進行し、氷棚が直接リンクを築き上げていくかを示している。
我々の知る限り、これは海氷の後退とAIS融解を結びつける最初の手法である。
Space-Linkは、海面上昇予測を改善し、気候適応戦略を通知するスケーラブルでデータ駆動のツールを提供する。
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