研究表明冰川消融正在加速,这个研究结果是怎么计算出来的?
简介:根据对地球上几乎所有冰川的最新研究,地球冰川在流失,并且在过去的20年中,流失的速度一直在稳步加快。根据《
根据对地球上几乎所有冰川的最新研究,地球冰川在流失,并且在过去的20年中,流失的速度一直在稳步加快。
根据《国家海洋》杂志的报道,冰川大多通过融冰而失去质量,但它们也由于其他过程而收缩,例如升华,水直接从冰中蒸发,崩解,大块冰从冰川边缘破裂。和大气管理局(NOAA)。通过追踪冰川萎缩的速度,科学家可以更好地预测海平面上升的速度,尤其是当气候变化推动全球平均气温升高时。
但是,估计冰川流失的速度非常困难。作者在4月28日发表的最新研究中指出:过去的估算仅依赖于地球上20多万座冰川中仅几百个冰川的实地研究,以及分辨率有限的稀疏卫星数据。
这些卫星数据中的一些捕获了地表高程的变化,但仅在少数地方和稀疏时间点进行了采样。其他卫星检测到了地球重力场中的微小变化,但无法弄清冰川收缩是如何造成这些变化的,与例如冰盖或固体地球的质量变化相反。
为了更精确地进行归零,该小组使用了无数的卫星和航拍图像来调查217,175个冰川,几乎占了地球上所有的冰川。特别是,来自Terra卫星上的高分辨率传感器NASA的先进星载热发射和反射辐射计(ASTER)的图像存档长达20年,为团队提供了丰富的数据,并使他们能够对随着时间的流逝冰川质量损失。
“我们不仅拥有所有冰川的完整空间覆盖范围,还可以重复进行时间采样。”第一作者罗曼·休贡内说,他是法国图卢兹大学和瑞士苏黎世联邦理工学院水力学、水文学和冰川学实验室(VAW)的博士生。
研究小组发现,在2000年至2019年之间,冰川每年平均损失总计2937亿吨(2670亿公吨),或损失176亿吨(160亿公吨)。这组作者指出,这大约占那个时期观测到的海平面上升的21%。
自2000年以来的十年中,冰川的整体质量损失一直在加速,每年增加约528亿吨(480亿公吨),这可能是观察到的海平面上升加速的原因。
Hugonnet说:“这些估计大大缩小了近几十年来冰川损失多少的不确定性。”例如,政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新报告和2019年发表的最新全球研究都计算了与新研究相同的质量损失估算值; 但他们的误差幅度在两侧都跨越了数百千兆吨。
Hugonnet和他的团队通过使用ASTER数据可以大大减少这种不确定性。
Hugonnet说:“ASTER捕获可见光和近红外光谱的图像,所以我们几乎可以用自己的眼睛看到。” 由于该传感器绕地球表面绕地球旋转约438英里(750公里),因此它可以从多个角度捕捉相同位置的图像:一次是直接穿过某个点,一次是在“回头看”它的来源。
然后可以使用这两个快照重建地球表面的3D地形,在这种情况下,还可以重建整个星球的3D冰川结构。Hugonnet和他的团队量化了这些体积的变化,然后将其乘以冰川冰的密度,以确定冰川损失了多少质量。
该小组还根据NASA的冰,云和陆地高程卫星(ICESat)以及IceBridge行动的数据仔细检查了他们的工作,这是NASA的一个项目,其中一架研究飞机对地球的极地冰层进行了勘测。这些额外的数据证实了ASTER图像通常与同一时期的其他可用数据相匹配,并且还帮助团队校正了ASTER数据中的统计“噪声”。
Hugonnet说:“使用这些方法,团队计算出了一个相当可靠的估计,但是仍然存在一些不确定性。”
他说:“冰川的问题在于,我们不仅失去了冰,而且我们也失去了雪。”通常在冰川上发现的一种部分压实的积雪。Hugonnet说:“目前的研究在估算质量损失时并没有将冰与火区别开来,因此,就目前而言,这是我们最大的不确定性来源。”
此外,研究小组指出,并非所有地球冰川都以相同的速度失去质量。Hugonnet说:“更有趣的是,看到某些地区在减速,而其他地区在加速。”
例如,在研究时间范围内,阿拉斯加和加拿大西部冰川的质量损失显着增加,而冰岛,斯堪的纳维亚和东南格陵兰冰川的损失在2000年代初至2010年代末之间有所放缓。放大这些区域,作者发现区域气候条件,尤其是降水和温度的长期波动,有助于解释这些明显的差异。
因此,在21世纪第二个十年中,冰岛,斯堪的纳维亚半岛和格陵兰进入了一个相对凉爽潮湿的十年,而北美西北部进入了一个相对干燥的时期,这意味着冰川最终损失的冰多于积雪。休贡内特说:“我们存在着某些地区存在的那些波动,有时甚至可以持续十年左右。”
他说:“这也是为什么我们需要如此全球性的整套观察结果,例如我们提供的观察结果的原因。”
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