研究发现北极沿海海冰变薄的速度可能比此前认为的要快一倍

IT新视野
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据国外媒体报道,根据欧洲航天局cryosat和ENVISAT任务的海冰厚度数据以及一个新的雪模型进行的研究显示,北极沿海地区的海冰变薄速度可能是科学家此前认为的两倍。虽然使用卫星上携带的像照相机一样的仪器的图像来监测冰覆盖的陆地和海洋面积相对简单,但科学家需要了解实际体积是如何变化的——为了计算这一点,他们需要测量冰的厚度。

研究发现北极沿海海冰变薄的速度可能比此前认为的要快一倍-第1张图片-IT新视野

欧空局的cryosat高度计通过测量雷达波从冰面反射到卫星所需的时间来返回冰面高度读数。当谈到漂浮在极地海洋的冰时,冰的厚度是通过测量水面以上冰的高度来推断的。

然而,这些测量可能是不准确的,因为上层雪的重量将其推入大海。科学家们根据历史实地测量结果,利用平均积雪深度图对此进行了调整,但这张地图现在已经过时,没有考虑到气候变化对北极降雪和区域积雪深度变化的影响。

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最近发表在《冰冻圈》上的一篇论文描述了研究人员如何用一种新的计算机模型取代旧的积雪深度图的结果,这种模型利用气温、降雪量和冰运动等输入来计算积雪的深度和密度,以跟踪海冰在北冰洋周围移动时的积雪量。

通过将积雪模型的结果与cryosat和ENVISAT的雷达观测结果相结合,他们估计了北极海冰厚度的总体下降速度,以及海冰厚度的年变化。

他们得出的结论是,北极主要沿海地区的海冰正在变薄,比之前想象的要快70-100%。特别是,他们发现,在拉普捷夫海、卡拉海和楚科奇海的沿海地区,与以前的计算相比,冰层变薄率分别增加了70%、98%和110%。

“海冰厚度是北极地区健康的敏感指标,”英国伦敦大学极地观测与建模中心(CPOM)的博士生Robbie Mallett说。这一点很重要,因为较厚的冰起着隔热毯的作用,防止海洋在冬季加热大气,在夏季保护海洋不受阳光照射。当北极夏季融化时,较薄的冰也不太可能存活下来。

“以前对海冰厚度的计算是基于20年前更新的积雪地图。因为海冰形成的时间越来越晚,所以上面的雪越来越少。我们的计算首次表明雪的深度正在下降,海冰变薄的速度比我们想象的要快。

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cpom的julienne stroeve教授补充道:“测量海冰厚度有很多不确定因素,但我们相信,我们的新计算在更准确地解释我们从卫星获得的数据方面取得了重大进展。”

“我们希望这项工作可以用来更好地评估气候模型的性能,这些模型可以预测气候变化对北极的长期影响,北极的变暖速度是世界的三倍,而北极数百万平方公里的冰层对保持地球凉爽至关重要。”

“作为欧空局极地科学集群的一部分,我们正在积极开发基于多频率和多卫星数据融合的补充方法,以进一步提高我们对海冰覆盖的雪及其在极地气候和遥感中的作用的了解,”cpom研究员Michel tsamados解释说

除了对地球气候运行的反馈机制产生影响外,北极沿岸海域海冰变薄也对该地区的人类活动产生影响,包括北海道沿线的航运和海底资源的开采,如石油、天然气和矿产。这也是土著社区关注的问题,因为它使沿海定居点越来越多地暴露在新兴海洋的海浪中。

这项研究进一步证实了提高我们同时监测北极积雪深度和海冰厚度变化的能力的关键重要性,这是未来哥白尼号扩张任务之一Cristal的主要目标之一。

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