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格陵兰岛在变黑吗?

日期: 2018-04-27
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格陵兰岛在变黑吗?

气候变化模型依赖于遥感数据的准确性

在Betsy Kenaston参与的格陵兰岛科研项目中,科研小组将在地面上获得的数据与MODIS图像进行了对比


最近,格陵兰冰盖经历了冰川加速融化,导致了全球海平面上升。随着北极温度变暖,融化可能会增加雪表面的暗度—如果表面的冰和雪变成黑色,它会更快吸收太阳辐射,变热、融化,造成海平面大规模上升,这将淹没世界许多城市。
但是许多监测格陵兰冰盖和冰芯的气候模型已经严重过时,这给研究人员的野外工作造成了困难,成本也很高。因此,科学家无法确认格陵兰岛的雪是否存在变黑的现象及其原因。
去年春天,一个科研项目组开始探索这个问题,以及雪下的程度、区域,雪融化了多少,最终海平面即将上升到的高度。科研小组开始研究最近西格陵兰冰盖渗流区表面物质平衡的变化,包括用雪地摩托横跨格陵兰岛3000公里来调查这块巨大冰盖将如何变化及变化的原因。

 

格陵兰岛在变黑吗?


      为了收集关键数据,Gabriel Lewis(博士候选人)选择应用美国ASD FieldSpec4 地物光谱仪(以下简称FS4),因为FS4采用便携式设计,坚固耐用,便于运输和野外现场使用,同时,FS4也可以测量反射率——在多个频率上(350~2500 nm)都有很高的分辨率和精度,提供更详细和完整的画面。FS4还可以通过探针测量雪粒的光学晶粒度——一个确定雪是否已变黑的至关重要的信息。
      除了测量反射率和雪粒的光学晶粒度,科研小组也收集了连续探冰雷达和7个25-30m的积雪芯,以及373次反射率测量数据和雪样。随后,该小组分析了样品,并测量了它们的烟尘杂质。通过实验室分析,该小组能够测量杂质的数量、来源,以及确认它们是自然形成的还是人为的。
      该项目同样应用了遥感数据,将他们的发现跟通过当前科学理论(区域性气候模型RCM和中等分辨率图像光谱仪MODIS卫星)得出的调查结果进行了比较。虽然该项目预计于2017年年底完成,但到目前为止,Lewis和他的团队已经发现了来自卫星与现场采集的数据之间的相似之处。
      结果初步表明,RCM和MODIS反射率数据准确地捕捉到了反射率的空间变异性,并与现场测量十分吻合。结果同样表明,光学晶粒度与反射率呈负相关,但杂质质量与反射率无相关。这些结果与最近研究相一致,这证明,雪的晶粒度在减少反射率的作用上是黑碳含量和雪密度的5-10倍。
      “知道我们走在正确的轨道上真是太好了,”Lewis说,“在格陵兰岛做的反射率测量数据,与许多卫星、气候模型测量数据相吻合,这真是太棒了。”
      对于冰盖即将会发生什么,还有很多的不确定性——很复杂,而且很难建模和预测——所以,如果气候模型能够准确地描述现在发生的事情,科学家们将会满怀信心的应用这些模型预测将来会发生的事情。

“我帮忙收集和分析的数据会帮助我们理解气候变化对格陵兰岛的影响,及其对地球未来的影响。”Lewis说。

 

注:Betsy Kenaston:a marketing specialist at ASD

信息来源:GeoConnexion International Magazine

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