CryoSat-2 和 ICESat-2 揭示格陵兰冰川融化的惊人速度

来自 CryoSat-2 和 ICESat-2 的卫星数据显示格陵兰冰盖明显变薄，对全球海平面和天气模式产生影响。雷达和激光联合技术提供了精确的冰量变化，这对气候变化适应战略至关重要。

CryoSat-2 和 ICESat-2 卫星测量到的格陵兰冰原大量冰雪流失对全球海平面和天气产生了影响，综合数据提高了数据的准确性和可靠性。 资料来源：安德鲁-谢泼德教授

诺桑比亚大学的研究人员是一个利用卫星数据监测格陵兰冰原厚度变化的国际团队的成员。随着全球变暖的加速，冰原融化和流动的速度会加快，海平面会升高，全球的天气模式也会受到干扰。对冰盖面积变化的精确测量对于了解和适应气候变化的影响至关重要。

科学家首次利用由欧空局和美国国家航空航天局执行的卫星任务 CryoSat-2 和 ICESat-2 提供的数据测量了格陵兰冰盖厚度的变化。这两颗卫星都使用高度计作为主要传感器，但所依赖的技术不同。 CryoSat-2 使用雷达，而 ICESat-2 使用激光，可以对冰层表面进行补充测量。

利用两颗卫星的数据显示格陵兰冰盖变薄位置的动画 资料来源：诺森比亚大学极地观测和建模中心

虽然雷达信号可以穿过云层，但也会穿透冰层表面，因此必须针对这种影响进行调整。另一方面，激光信号从实际表面反射，但在有云层存在时无法工作。因此，这两项任务具有很强的互补性，将它们的测量结果结合在一起一直是极地科学的神圣目标。

英国诺桑比亚大学极地观测与建模中心（CPOM）的科学家在《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters 上发表的一项新研究表明，CryoSat-2和ICESat-2对格陵兰冰盖海拔变化的测量结果吻合度在3%以内。

这证实了这两颗卫星可以结合在一起，得出比任何一颗卫星单独测量更可靠的冰损失估算值。 这也意味着，如果其中一项任务失败，另一项任务也可以依靠，以保持我们对极地冰川变化的记录。

2010 年至 2023 年期间，格陵兰冰原平均变薄 1.2 米。 然而，冰原边缘（消融区）的减薄幅度超过五倍，平均达到 6.4 米。冰原出口冰川的减薄最为严重，其中许多冰川的速度正在加快。在格陵兰岛中西部的 Sermeq Kujalleq 冰川（又称 Jakobshavn Isbræ），冰川顶峰变薄了 67 米，而在东北部的 Zachariae Isstrøm 冰川，冰川顶峰变薄了 75 米。

在 13 年的调查期间，冰盖总共缩小了 2347 立方公里，足以填满非洲的维多利亚湖。最大的变化发生在 2012 年和 2019 年，当时夏季气温极高，冰原每年减少 400 多立方公里的体积。

格陵兰的冰融化还会影响全球海洋环流，扰乱天气模式。 这些变化对全世界的生态系统和社区产生深远影响。获得有关冰盖变化的最新准确数据，对于帮助我们准备和适应气候变化的影响至关重要。

主要作者、CPOM 研究员尼廷-拉文德（Nitin Ravinder）说："我们很高兴发现 CryoSat-2 和 ICESat-2 的数据如此接近。它们之间的互补性为我们提供了强大的动力，使我们能够将数据集结合起来，对冰盖体积和质量的变化做出更好的估计。由于冰盖质量损失是全球海平面上升的关键因素，这对科学界和政策制定者来说非常有用。"

这项研究利用了两个任务四年来的测量数据，包括在Cryo2ice活动期间收集的数据，Cryo2ice活动是欧空局与美国国家航空航天局于2020年启动的一项开创性合作。

通过调整 CryoSat-2 的轨道使其与 ICESat-2 同步，欧空局实现了在相同区域近乎同步地收集雷达和激光数据。这种调整使科学家能够从太空测量积雪深度，为跟踪海冰和陆冰厚度提供前所未有的精确度。

欧空局低温卫星任务经理托马索-帕里内罗（Tommaso Parrinello）对此次活动的影响表示乐观：

"在过去的14年里，CryoSat为了解我们星球的冰覆盖情况提供了一个宝贵的平台，但通过将我们的数据与ICESat-2进行比对，我们为提高精度和洞察力开辟了新的途径。这次合作代表着我们向前迈出了激动人心的一步，这不仅体现在技术上，还体现在我们如何更好地为依赖我们的数据来了解和减轻气候影响的科学家和政策制定者提供服务上。"

美国国家航空航天局 ICESat-2 任务项目科学家 Thorsten Markus 说："很高兴看到来自'姊妹任务'的数据为格陵兰岛正在发生的变化提供了一致的描述。

"了解雷达和激光雷达冰盖高度测量之间的异同，使我们能够充分利用这些卫星任务的互补性。这样的研究对于将ICESat、CryoSat-2、ICESat-2以及未来的CRISTAL任务的综合时间序列放在一起至关重要"。

欧空局的CryoSat-2卫星与美国国家航空航天局的ICESat-2卫星并肩工作，提供有关冰盖变化的可靠、准确的数据，在我们了解极地冰层与气候有关的变化方面继续发挥着重要作用。这些任务加在一起，标志着在监测极地冰川流失和应对其全球后果方面向前迈出了重要一步。

CPOM 是六所大学和英国南极调查局（BAS）的合作项目，总部设在诺桑比亚大学，主要由英国国家环境研究委员会（NERC）资助，目的是提供观测和模拟地球极地过程的国家能力。

CPOM 利用卫星观测来监测极地地区的变化，并利用数值模型来更好地预测极地地区的冰和海洋在未来可能发生的变化。通过向科学界提供长期能力和领导国际评估，CPOM 帮助全球政策制定者规划气候变化和海平面上升的影响。

编译自/scitechdaily