2030年全球海平面上升多少？美欧将发射两颗新卫星 为沿海气候观测造一双“火眼金睛”

地球上的气候正在发生改变，海平面上升已经成为一大威胁，甚至导致大规模的人口迁徙。此前Climate Central的一份报告显示，到2050年，预计近3亿人都会面临海平面上升的威胁，大约全球1.5亿人的居住地将可能被海水淹没。

在这种情况下，关于海洋更深入细致的研究，对于理解气候变化带来的关联影响将至关重要。Sentinel-6/Jason-CS卫星任务将为长期的海平面数据集增加数据集，而这些数据集已经成为从轨道上进行气候研究的“黄金标准”。

在近30年的时间里，一组连续不断的卫星环绕着我们的星球，孜孜不倦地测量着全球海平面。他们建立的海洋高度的连续记录帮助研究人员揭示了像厄尔尼诺这样的天气现象的内部机制。以及预测海洋对世界海岸线的侵蚀程度。现在，工程师和科学家正在准备两颗一模一样的卫星来增加这一方面的探究，将数据集再延长10年。

这两个航天器都是Sentinel-6/Jason-CS(服务连续性)任务的一部分。这项合作的目标是对世界各地的海平面进行最精确的测量。第一颗发射的卫星Sentinel-6 Michael Freilich将于11月发射升空。它的孪生设备Sentinel-6B将于2025年发射。两颗卫星都将通过向海洋发送电磁信号来评估海平面变化和上升的情况，并测量返回航天器所需的时间。

1993-2020年全球平均海平面分析。这张图表显示了从1993年1月到2020年1月全球平均海平面的上升。测量是利用Sentinel-6/Jason-CS任务的前身TOPEX/Poseidon、Jason-1、OSTM/Jason-2和Jason-3卫星任务收集的数据进行的。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心

美国宇航局地球科学部主任Karen St. Germain说:“这项任务将继续进行精确测量海平面高度的宝贵工作，它使我们能够理解和预测海平面的变化，这将影响到世界各地沿海地区的人们。”

这颗卫星将建立在始于1992年的TOPEX/Poseidon任务的基础上，并在多年中继续进行了另外三次任务：Jason-1、OSTM/Jason-2和Jason-3。Sentinel-6/Jason-CS的目标是将之前任务建立的近30年的海平面数据集再延长10年。

NASA在南加州的喷气推进实验室负责该项任务的科学家Josh Willis说，通过测量海洋的高度，科学家可以实时了解地球气候的变化情况。海洋吸收了地球变暖气候中90%的多余热量。海水升温会膨胀，导致当今全球平均海平面上升约三分之一。其余的原因是来自陆地的融化的冰，如冰川和冰原。

为了了解海平面上升对人类的影响，研究人员需要知道海平面上升的速度有多快。“卫星是告诉我们这个速率的最重要的工具，”Josh Willis解释说。“它们是这种缓慢的全球变暖影响的风向标，这种影响将淹没世界各地的海岸线，影响数亿人。”

目前，海平面平均每年上升0.13英寸(3.3毫米)，是20世纪初的两倍多。Josh Willis表示:“到2050年，我们的海岸线将与现在截然不同。”

“随着越来越多的人搬到沿海地区，沿海大城市继续发展，海平面变化对这些社会的影响将更加深刻。”欧洲航天局的任务项目科学家克雷格·唐隆(Craig Donlon)说。

黄金标准

Sentinel-6 Michael Freilich收集的信息将加入一个数据集，该数据集已成为从太空进行气候研究的黄金标准——始于TOPEX/Poseidon的重叠卫星链。自20世纪90年代初以来，它一直在测量海洋高度，这种连续性是这个数据集成功的关键。

气候科学家所依赖的一些长期数据集，如海洋温度或潮汐高度，在数据的收集方式上存在差距或重大变化(如卫星记录开始前后)，这使得理解长期气候信号具有挑战性。研究人员必须考虑到这些变化，以确保他们的结果真正代表了他们正在研究的现象。

紧随TOPEX/Poseidon之后的卫星——Jason-1、OSTM/Jason-2和Jason-3——在同一轨道上飞行，每一颗都是在旧的那颗报废之前发射的。当Sentinel-6 Michael Freilich在今年晚些时候发射升空时，它将比2016年发射的Jason-3卫星晚30秒绕地球轨道运行。然后，科学家们将用一年的时间对两颗卫星收集的数据进行交叉校准，以确保从一个任务到下一个任务的测量连续性。5年后，随着Sentinel-6的任务结束，工程师和科学家们将对Michael Freilich的孪生兄弟Sentinel-6进行同样的交叉校准。

如果没有这些卫星和它们收集到的数据，研究人员不可能对海平面上升的速度以及厄尔尼诺现象的有如今的细致程度。这种天气模式是由通常从东向西横跨赤道太平洋的风的巨大转变引发的。厄尔尼诺可以改变洋流和全球气候模式，给美国西南部带来暴雨，并引发亚洲和澳大利亚的干旱。与之对应的是拉尼娜现象，可以产生相反的效果。

海平面数据集的发现之一，是厄尔尼诺现象的深远影响。“2010年，发生了大规模的拉尼娜现象。它基本上淹没了澳大利亚和东南亚的大部分地区。它在陆地上下了很多雨，导致全球海平面下降了1厘米(0.4英寸)。”Josh Willis说道。“我们不知道它会对全球海平面造成如此巨大的影响。”

Donlon说，Sentinel-6 Michael Freilich卫星将提供的全球视角，以及来自模型和观测站的海平面数据，将为政府和地方当局提供无价的信息，这些政府和地方当局负责规划海平面上升和风暴等事件。

更多关于该任务的信息

Sentinel-6 / Jason-CS正在联合欧洲航天局(ESA)、欧洲气象卫星组织开采(EUMETSAT)、美国国家航空航天局(NASA)和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)等，并筹集来自欧盟委员会(European Commission)的资金，获得来自法国国家太空研究中心(CNES)的支持。

第一颗将发射的Sentinel-6/Jason-CS卫星是以美国宇航局地球科学部前主任迈克尔·弗赖利奇（Michael Freilich）的名字命名的。它将成为此前2016年发射的Jason-3之后的“接替者”，目前正在提供数据。

NASA对Sentinel-6/Jason-CS任务的贡献，是为两颗Sentinel-6卫星分别配备了三个科学仪器：先进微波辐射计、全球导航卫星系统(无线电掩星)和激光反射器阵列。NASA还为这些卫星的发射服务、支持jpli开发的科学仪器运行的地面系统、其中两个仪器的科学数据处理器以及为国际海洋表面地形科学团队提供支持。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源：https://scitechdaily.com/satellite-mission-keeps-a-steady-eye-on-sea-level-change-from-space/

https://sealevel.jpl.nasa.gov/missions/jasoncs/