根據(jù)對地球上幾乎所有冰川的最新研究 , 地球冰川在流失 , 并且在過去的20年中 , 流失的速度向來在穩(wěn)步加快 。
【冰川融化加劇的根本原因】根據(jù)《國家海洋》雜志的報道 , 冰川大多通過融冰而失去質(zhì)量 , 但它們也由于其他過程而收縮 , 例如升華 , 水直接從冰中蒸發(fā) , 崩解 , 大塊冰從冰川邊緣破裂 。和大氣治理局(NOAA) 。通過追蹤冰川萎縮的速度 , 科學(xué)家可以更好地預(yù)測海平面上升的速度 , 尤其是當(dāng)氣候變化推動全球平均氣溫升高時 。
但是 , 估量冰川流失的速度非常艱難 。作者在4月28日發(fā)表的最新研究中指出:過去的估算僅依賴于地球上20多萬座冰川中僅幾百個冰川的實地研究 , 以及分辨率有限的稀疏衛(wèi)星數(shù)據(jù) 。
這些衛(wèi)星數(shù)據(jù)中的一些捕獲了地表高程的變化 , 但僅在少數(shù)地方和稀疏時間點進(jìn)行了采樣 。其他衛(wèi)星檢測到了地球重力場中的弱小變化 , 但無法弄清冰川收縮是怎么造成這些變化的 , 菜葉網(wǎng) , 與例如冰蓋或固體地球的質(zhì)量變化相反 。
為了更精確地進(jìn)行歸零 , 該小組使用了無數(shù)的衛(wèi)星和航拍圖像來調(diào)查217,175個冰川 , 幾乎占了地球上所有的冰川 。特殊是 , 來自Terra衛(wèi)星上的高分辨率傳感器NASA的先進(jìn)星載熱發(fā)射和反射輻射計(ASTER)的圖像存檔長達(dá)20年 , 為團隊提供了豐富的數(shù)據(jù) , 并使他們能夠?qū)﹄S著時間的流逝冰川質(zhì)量損失 。
“我們不僅擁有所有冰川的完整空間覆蓋范圍 , 還可以重復(fù)進(jìn)行時間采樣 ?!钡谝蛔髡吡_曼·休貢內(nèi)說 , 他是法國圖盧茲大學(xué)和瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院水力學(xué)、水文學(xué)和冰川學(xué)實驗室(VAW)的博士生 。
研究小組發(fā)現(xiàn) , 在2000年至年之間 , 冰川每年平均損失總計2937億噸(2670億公噸) , 或損失176億噸(160億公噸) 。這組作者指出 , 這大約占那個時期觀測到的海平面上升的21% 。
自2000年以來的十年中 , 冰川的整體質(zhì)量損失向來在加速 , 每年增加約528億噸(480億公噸) , 這可能是觀察到的海平面上升加速的真相 。
Hugonnet說:“這些估量大大縮小了近幾十年來冰川損失多少的不確定性 。”例如 , 政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的最新報告和年發(fā)表的最新全球研究都計算了與新研究相同的質(zhì)量損失估算值; 但他們的誤差幅度在兩側(cè)都跨越了數(shù)百千兆噸 。
Hugonnet和他的團隊通過使用ASTER數(shù)據(jù)可以大大減少這種不確定性 。
Hugonnet說:“ASTER捕獲可見光和近紅外光譜的圖像 , 所以我們幾乎可以用自己的眼睛看到 ?!?由于該傳感器繞地球表面繞地球旋轉(zhuǎn)約438英里(750公里) , 因此它可以從多個角度捕捉相同位置的圖像:一次是直接穿過某個點 , 一次是在“回頭看”它的來源 。
然后可以使用這兩個快照重建地球表面的3D地形 , 在這種情況下 , 還可以重建整個星球的3D冰川結(jié)構(gòu) 。Hugonnet和他的團隊量化了這些體積的變化 , 然后將其乘以冰川冰的密度 , 以確定冰川損失了多少質(zhì)量 。
該小組還根據(jù)NASA的冰 , 云和陸地高程衛(wèi)星(ICESat)以及IceBridge行動的數(shù)據(jù)仔細(xì)檢查了他們的工作 , 這是NASA的一個項目 , 其中一架研究飛機對地球的極地冰層進(jìn)行了勘測 。這些額外的數(shù)據(jù)證實了ASTER圖像通常與同一時期的其他可用數(shù)據(jù)相匹配 , 并且還幫助團隊校正了ASTER數(shù)據(jù)中的統(tǒng)計“噪聲” 。
Hugonnet說:“使用這些方法 , 團隊計算出了一個相當(dāng)可靠的估量 , 但是仍然存在一些不確定性 。”
他說:“冰川的問題在于 , 我們不僅失去了冰 , 而且我們也失去了雪 。”通常在冰川上發(fā)現(xiàn)的一種部分壓實的積雪 。Hugonnet說:“目前的研究在估算質(zhì)量損失時并沒有將冰與火分別開來 , 因此 , 就目前而言 , 這是我們最大的不確定性來源 ?!?br />
此外 , 研究小組指出 , 并非所有地球冰川都以相同的速度失去質(zhì)量 。Hugonnet說:“更有趣的是 , 看到某些地區(qū)在減速 , 而其他地區(qū)在加速 。”
例如 , 在研究時間范圍內(nèi) , 阿拉斯加和加拿大西部冰川的質(zhì)量損失顯著增加 , 而冰島 , 斯堪的納維亞和東南格陵蘭冰川的損失在2000年代初至2010年代末之間有所放緩 。放大這些區(qū)域 , 作者發(fā)現(xiàn)區(qū)域氣候條件 , 尤其是降水和溫度的長期波動 , 有助于解釋這些明顯的差異 。
因此 , 在21世紀(jì)第二個十年中 , 冰島 , 斯堪的納維亞半島和格陵蘭進(jìn)入了一個相對涼爽潮濕的十年 , 而北美西北部進(jìn)入了一個相對干燥的時期 , 這意味著冰川最后損失的冰多于積雪 。休貢內(nèi)特說:“我們存在著某些地區(qū)存在的那些波動 , 有時甚至可以持續(xù)十年左右 ?!?br />
他說:“這也是為何我們需要如此全球性的整套觀察結(jié)果 , 例如我們提供的觀察結(jié)果的真相 ?!?br />
在全球范圍內(nèi)追蹤平均冰川質(zhì)量損失 , 可以幫助科學(xué)家預(yù)測全球海平面上升;Hugonnet說 , 但是在地方范圍內(nèi) , 冰川的大量流失會極大地改變附近的水體和水資源的可用性 , 并有可能引發(fā)諸如雪崩和毀滅性的春季洪水之類的災(zāi)難 。因此 , 主要的是要同時捕捉全局和精細(xì)詳情 。
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