北极冰冻圈是全球气候系统的重要组成部分，在快速增温背景下，冰川、多年冻土、积雪、海冰以及湖冰和河冰等冰冻圈要素正在发生显著变化，并对区域水文、生态和地表过程产生深远影响。合成孔径雷达干涉测量（Interferometric Synthetic Aperture Radar，InSAR）具有全天时、全天候和高精度地表形变观测能力，近年来已成为北极冰冻圈变化监测的重要技术手段。然而，不同冰冻圈要素在运动特征、散射机制、季节变化和相干性保持能力等方面存在明显差异，现有研究多聚焦于单一冰冻圈要素或InSAR技术本身，针对不同北极冰冻圈组分开展系统横向比较的研究仍相对不足。近期，我站科研人员围绕这一问题，系统梳理了InSAR在北极冰川、多年冻土、积雪、海冰、湖冰和河冰等主要冰冻圈要素中的应用进展，并从观测参数、SAR数据选择、技术方法、相干性条件及主要不确定性等方面建立了跨冰冻圈组分的比较框架。

研究表明，InSAR在不同北极冰冻圈要素中的技术成熟度和适用条件存在显著差异。其中，冰川运动和多年冻土季节性形变监测已形成较为成熟的应用体系。针对多年冻土，InSAR不仅能够获取季节性冻融形变和长期地表沉降，还可结合土壤水热参数、活动层观测和地球物理资料，对活动层厚度和地下冰状况进行间接约束，并为热融滑塌、热融湖演化及排干湖盆持续沉降等快速多年冻土退化过程提供新的监测手段。相比之下，积雪InSAR应用对雪层状态具有较强依赖性，干雪条件下的干涉相位可用于雪水当量等参数反演，而湿雪和融雪过程易导致快速失相干。海冰监测则受到冰型、运动速度和观测时间窗口限制，更适用于岸连冰等相对稳定区域。湖冰和河冰的InSAR应用目前仍处于探索阶段。

图1 InSAR监测北极冰冻圈主要组分及关键参数示意图

图2 北极冰冻圈不同组分与InSAR监测参数及方法之间的关联关系

该研究从跨组分视角系统总结了InSAR在北极冰冻圈监测中的技术进展、适用边界和主要限制，并提出了多频协同观测、多源过程约束、长期跨传感器监测、关键物理参数反演以及快速变化过程和冰冻圈过渡带监测等未来研究方向。相关工作为北极InSAR数据选择、技术方法匹配和观测方案设计提供了系统参考。

该成果以“Interferometric SAR for monitoring the Arctic Cryosphere: Progress, challenges, and perspectives”为题发表于地学一区TOP期刊《Earth-Science Reviews》。我站博士研究生赵晋彪为论文第一作者，吴通华研究员为论文通讯作者。

该研究获中国科学院“西部之光”基金（xbzg-zdsys-202304）、国家自然科学基金（32361133551 & 42361144878）、甘肃省科技计划（23ZDFA017）和中国科学院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室项目（No. CSFSE-TZ-2502 & No. CSFSE-FX-2505）等联合资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2026.105698

图文：赵晋彪 审核：吴通华