CryoSat-2 和ICESat-2 揭示格陵蘭冰川融化的驚人速度
來自CryoSat-2 和ICESat-2 的衛星數據顯示格陵蘭冰蓋明顯變薄,對全球海平面和天氣模式產生影響。雷達和雷射聯合技術提供了精確的冰量變化,這對氣候變遷適應策略至關重要。
CryoSat-2 和ICESat-2 衛星測量到的格陵蘭冰原大量冰雪流失對全球海平面和天氣產生了影響,綜合數據提高了數據的準確性和可靠性。 資料來源:安德魯-謝潑德教授
諾桑比亞大學的研究人員是利用衛星資料監測格陵蘭冰原厚度變化的國際團隊的成員。隨著全球暖化的加速,冰原融化流動的速度會加快,海平面會升高,全球的天氣模式也會受到干擾。冰蓋面積變化的精確測量對於了解和適應氣候變遷的影響至關重要。
科學家首次利用歐空局和美國國家航空暨太空總署執行的衛星任務CryoSat-2 和ICESat-2 提供的數據測量了格陵蘭冰蓋厚度的變化。這兩顆衛星都使用高度計作為主要感測器,但所依賴的技術不同。 CryoSat-2 使用雷達,而ICESat-2 使用激光,可以對冰層表面進行補充測量。
利用兩顆衛星的數據顯示格陵蘭冰蓋變薄位置的動畫資料來源:諾森比亞大學極地觀測和建模中心
雖然雷達訊號可以穿過雲層,但也會穿透冰層表面,因此必須針對這種影響進行調整。另一方面,雷射訊號從實際表面反射,但在有雲層存在時無法工作。因此,這兩項任務具有很強的互補性,將它們的測量結果結合在一起一直是極地科學的神聖目標。
英國諾桑比亞大學極地觀測與建模中心(CPOM)的科學家在《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters 上發表的一項新研究表明,CryoSat-2和ICESat-2對格陵蘭冰蓋海拔變化的測量結果吻合度在3%以內。
這證實了這兩顆衛星可以結合在一起,得出比任何一顆衛星單獨測量更可靠的冰損失估算值。 這也意味著,如果其中一項任務失敗,另一項任務也可以依靠,以保持我們對極地冰川變化的記錄。
2010 年至2023 年期間,格陵蘭冰原平均變薄1.2 公尺。 然而,冰原邊緣(消融區)的減薄幅度超過五倍,平均達到6.4 公尺。冰原出口冰川的減薄最為嚴重,其中許多冰川的速度正在加速。在格陵蘭島中西部的Sermeq Kujalleq 冰川(又稱Jakobshavn Isbræ),冰川頂峰變薄了67 米,而在東北部的Zachariae Isstrøm 冰川,冰川頂峰變薄了75 米。
在13 年的調查期間,冰蓋總共縮小了2,347 立方公里,足以填滿非洲的維多利亞湖。最大的變化發生在2012 年和2019 年,當時夏季氣溫極高,冰原每年減少400 多立方公里的體積。
格陵蘭的冰融化也會影響全球海洋環流,擾亂天氣模式。 這些變化對全世界的生態系統和社區產生深遠影響。獲得有關冰蓋變化的最新準確數據,對於幫助我們準備和適應氣候變遷的影響至關重要。
主要作者、CPOM 研究員尼廷-拉文德(Nitin Ravinder)說:”我們很高興發現CryoSat-2 和ICESat-2 的數據如此接近。它們之間的互補性為我們提供了強大的動力,使我們能夠將數據集結合起來,對冰蓋體積和質量的變化做出更好的估計。
這項研究利用了兩個任務四年來的測量數據,包括在Cryo2ice活動期間收集的數據,Cryo2ice活動是歐空局與美國國家航空暨太空總署於2020年啟動的一項開創性合作。
透過調整CryoSat-2 的軌道使其與ICESat-2 同步,歐空局實現了在相同區域近乎同步地收集雷達和雷射資料。這種調整使科學家能夠從太空測量積雪深度,為追蹤海冰和陸冰厚度提供前所未有的精確度。
歐空局低溫衛星任務經理托馬索-帕里內羅(Tommaso Parrinello)對此活動的影響表示樂觀:
“在過去的14年裡,CryoSat為了解我們星球的冰覆蓋情況提供了一個寶貴的平台,但透過將我們的數據與ICESat-2進行比對,我們為提高精度和洞察力開闢了新的途徑。服務上。
美國國家航空暨太空總署ICESat-2 任務項目科學家Thorsten Markus 說:”很高興看到來自’姊妹任務’的數據為格陵蘭島正在發生的變化提供了一致的描述。
“了解雷達和光達冰蓋高度測量之間的異同,使我們能夠充分利用這些衛星任務的互補性。這樣的研究對於將ICESat、CryoSat-2、ICESat-2以及未來的CRISTAL任務的綜合時間序列放在一起至關重要”。
歐空局的CryoSat-2衛星與美國國家航空暨太空總署的ICESat-2衛星並肩工作,提供有關冰蓋變化的可靠、準確的數據,在我們了解極地冰層與氣候相關的變化方面繼續發揮著重要作用。這些任務加在一起,標誌著在監測極地冰川流失和應對其全球後果方面向前邁出了重要一步。
CPOM 是六所大學和英國南極調查局(BAS)的合作項目,總部設在諾桑比亞大學,主要由英國國家環境研究委員會(NERC)資助,目的是提供觀測和模擬地球極地過程的國家能力。
CPOM 利用衛星觀測來監測極地地區的變化,並利用數值模型來更好地預測極地地區的冰和海洋在未來可能發生的變化。透過向科學界提供長期能力和領導國際評估,CPOM 幫助全球政策制定者規劃氣候變遷和海平面上升的影響。
編譯自/ scitechdaily