即将发射的NISAR雷达卫星将为全球观察和拯救地球冰冻圈作出努力

NISAR是美国国家航空航天局（NASA）和印度空间研究组织（ISRO）即将发射的雷达卫星，它将测量一些关键的地球生命迹象，从湿地的健康状况到火山造成的地面变形，再到陆地和海冰的动态变化。

如图所示，NISAR 是 NASA-ISRO 合成孔径雷达的简称，标志着美国和印度太空机构首次合作开发地球观测任务的硬件。它的两个雷达系统将每 12 天两次监测地球上几乎所有陆地和冰面的变化。图片来源：NASA/JPL-Caltech

最后一项能力将帮助研究人员破解小规模过程如何导致覆盖南极洲和格陵兰岛的冰原以及世界各地的高山冰川和海冰发生巨大变化。

NISAR 是 NASA-ISRO 合成孔径雷达的简称，它将提供迄今为止最全面的地球冰雪环境（统称为冰冻圈）中冰冻表面的运动和变形情况。

位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室的冰川学家亚历克斯-加德纳说："我们的星球把恒温器调得很高，地球上的冰正在通过加快运动和加速融化来做出反应。我们需要更好地了解其中的过程，NISAR将为此提供测量数据"。

NISAR 将于 2024 年发射，它将利用雷达监测地球陆地和冰面的变化，包括冰架的破裂。这些 2022 年 1 月和 3 月从南极洲东部拍摄的卫星图像（上图）和（下图）显示，随着冰山落入海洋，格伦泽冰川和康格冰川的边缘正在崩塌。资料来源：美国国家航空航天局

NISAR 卫星将于 2024 年由印度空间研究组织从印度南部发射，每 12 天对地球上几乎所有的陆地和冰面进行两次观测。这颗卫星对地球冰冻圈的独特洞察力将来自两个雷达的联合使用：一个波长为 10 英寸（25 厘米）的 L 波段系统和一个波长为 4 英寸（10 厘米）的 S 波段系统。

L 波段可以穿透积雪，帮助科学家更好地跟踪冰层下的运动，而 S 波段对表示融化的积雪水分更加敏感。这两种信号都能穿透云层和黑暗，从而能够在长达数月的极地冬夜进行观测。

与其他大型成像雷达卫星不同的是，NISAR 的轨道方位使其能够从南极洲遥远的内陆地区、靠近南极的地方收集数据，而其他大型成像雷达卫星则更广泛地覆盖北极地区。

南极洲的冰原拥有地球上最大的冰冻淡水库，而冰层流失的速度是海平面上升预测中最大的不确定因素。NISAR 扩大的覆盖范围对于研究从南极洲中部高海拔地区流向海洋的冰的运动至关重要。

美国国家航空航天局（NASA）和印度空间研究组织（ISRO）联手打造了一项功能强大的新太空任务，将对不断变化的地球进行精细追踪。这颗卫星名为"NISAR"，将利用先进的雷达系统来加深我们对森林砍伐、冰川萎缩和海冰流失、自然灾害、气候变化以及其他全球生命迹象的了解。资料来源：NASA/JPL-Caltech/ISRO

通过测量，科学家们还可以密切研究冰与海洋交汇处的情况。例如，当冰原的一部分位于海平面以下的地面上时，盐水就会渗入冰下，加剧融化和不稳定性。南极洲和格陵兰岛也都有冰架--从陆地延伸并漂浮在海洋上的冰块--随着冰山的断裂而逐渐变薄和崩塌。冰架有助于防止陆地上的冰川滑入海洋。如果冰架减少，冰川就会加速流动和断裂。

自 20 世纪 90 年代以来，南极洲和格陵兰岛的冰川减少速度都在加快，目前还不确定这两个地区的冰川将以多快的速度继续消退。NISAR 将改善我们对这些变化的横向和纵向观察。

西雅图华盛顿大学冰川学家、NISAR 冰冻圈负责人伊恩-乔芬（Ian Joughin）说："NISAR 将为我们提供有关这种运动的连续延时影片，这样我们就能了解它是如何变化以及为什么变化，并更好地预测它在未来将如何变化。"

这颗卫星还将跟踪地球高山冰川的变化。自 20 世纪 60 年代以来，海平面的上升约有三分之一是冰川融化造成的，气候导致的冰冻和融化模式的变化会影响下游人口的供水。

在喜马拉雅山脉，NISAR 的全天候能力将帮助研究人员监测冰川湖泊的蓄水量，这对评估灾难性洪水的风险至关重要。

供职于印度艾哈迈达巴德的印度空间研究组织空间应用中心的冰川学家苏希尔-库马尔-辛格（Sushil Kumar Singh）说："喜马拉雅山的美和困难都在于云层。有了 NISAR，我们将能够获得更连续、更完整的数据集，而使用可见光的仪器则无法做到这一点。"

NISAR 还将捕捉两个半球海冰的移动和范围。海冰使海洋与空气隔绝，减少了蒸发和向大气的热量流失。海冰还能反射阳光，通过反照率效应使地球保持凉爽。

几十年来，随着水温和气温的升高，北极海冰的融化程度不断增加，海冰数量也在不断减少。由于更多的海面暴露在阳光下，北冰洋在夏季获得并保持更多的热量，需要更长的时间来降温。JPL 海冰科学家本-霍尔特（Ben Holt）说，这意味着冬季形成的冰更少，第二年夏季融化的速度更快。

与迄今为止的任何雷达任务相比，NISAR 对南大洋的覆盖范围更大，它将为南极洲的研究提供新的视角，在过去几年之前，南极洲的海冰大多比较稳定。南极洲的海冰在 2023 年达到了历史最低点。

编译来源：ScitechDaily