NASA對夏季的北極融冰情況進行飛行測量

2021-01-15 NASA愛好者

「冰橋行動（Operation IceBridge）」2017年7月19日起開始調研十二個冰上湖泊之一的湖深測量情況。

來源: NASA/John Sonntag


今年早些時候，北極海冰量已經連續第三年降到冬季的歷史記錄新低。目前，NASA正在安排一系列航空設備，觀測格陵蘭島北部在融冰季節對北極最古老、冰層最厚地帶的影響。


7月17日，NASA的極地冰川空中觀測平臺——「冰橋計劃」團隊在格陵蘭島西北部的圖勒空軍基地（ Thule Air Base）啟動了一個短期項目。天氣允許的情況下，「冰橋計劃」團隊的科學家將完成六次時長達4小時的飛行，觀測那些「倖存」了至少一個夏季的海冰。這些多年形成的海冰，曾經是北極冰川的壁壘，現在正隨著氣候變暖而急劇融化萎縮。上個世紀80年代中期，這些多年冰覆蓋面積佔北極海冰總量的70%，然而到了2012年末，覆蓋率已不足20%。


「北冰洋中央大部分區域都曾經被多年厚冰覆蓋，這些多年冰並不會在夏季完全融化和反射太陽光，」「冰橋計劃」項目科學家兼位於馬裡蘭州格林貝爾特的NASA戈達德航天中心的海冰研究員NathanKurtz說，「但現在大部分多年冰已經不復存在，海洋完全暴露在陽光下，吸收著大部分的太陽能量。這就是北極氣候變暖速率幾乎達到全球變暖兩倍的原因之一——我們失去北冰洋海冰的同時，也失去了它反射太陽光的保護作用，也就是說我們的地球缺少了海冰冷卻機制。」


此次空中測量將對海冰融化形成的湖泊進行調查，這些融化海水覆蓋在海冰表面會進一步加快剩餘海冰的融化。去年夏天，「冰橋計劃」團隊啟動了一個短期項目，從阿拉斯加的巴羅出發研究「年輕」海冰的情況，這些海冰比多年冰更薄更平緩，因此其表面融化及覆蓋的海水也較淺。


「今年我們的空中測量持續了一整個夏天，觀測到的海冰形態多樣，冰勢崎嶇不平，因此其表面融化形成的湖泊造型也多有不同，」 Kurtz說道。


「從春季到現在，海冰很可能已經移動了數百英裡，所以我們可以通過衛星數據追蹤這些持續移動的海冰，」 Kurtz說。


夏季的飛行任務中將搭載型號HU-25C的守護獵鷹飛機，從位於維吉尼亞開普敦的NASA蘭利研究中心出發。飛機將攜帶一套用於測量海冰高程的鐳射設備、一臺用於記錄陸地冰川地圖的高精度像機，另外還會攜帶兩套實驗設備。


機載地形測繪雷射高度計是「冰橋計劃」的主要設備，目前已經升級到每秒10000個脈衝的發送頻率，與之前的版本相比脈衝間隔更短、發送速率提升超過三倍。此次升級將提高海冰高程的測量精度，同時嘗試拓展到陸地冰川的測量。在這個過程中，「冰橋計劃」研究人員想實驗測試雷射能否測量格陵蘭島冰蓋表面形成的海藍湖的水深。大型的冰川融水湖泊很常見，但是想通過衛星數據反演湖泊水深和水體體量，目前該技術並不是很成熟。要知道，湖泊水深的測量是計算夏季格陵蘭島冰蓋表面融冰量的關鍵。


2017年7月17日，「冰橋計劃」空中監測平臺觀測到的一大片表面布滿融化形成的湖泊的浮冰，周圍可見小型浮冰。

來源：NASA/Nathan Kurtz


「科學家們通過Zodiacs（http://www.zodiacaerospace.com/en/zodiac-data-systems）收集的數據直接進行湖泊水深的測量，」雷射儀器小組的首席研究員Michael Studinger說，「這樣做是非常危險的，因為這些湖泊可能毫無預警地排乾，你一定不希望此時你正在湖上測量數據。而機載遙感數據無疑是更安全、更有效的。」


研究人員採用雷射高度計在沿海地區進行海底地形的測量，因此Studinger很樂觀的認為高度計將能夠探測到融水湖泊的底部，而且「冰橋計劃」可能在不久的將來也會拓展此類應用。「冰橋計劃」團隊7月19日起飛躍了格陵蘭島西北部的十幾個冰上湖泊並獲得了測量數據，之後的幾周到幾個月的時間Studinger小組成員將對獲得的數據開展分析工作。


「冰橋計劃」團隊的目標是收集有關南北極大陸及海冰變化的數據，並且根據NASA冰川雲及陸地海拔衛星（ICESat）的數據持續進行分析工作。最早的ICESat任務在2009年結束，新的ICESat-2項目預期在2018年秋季開啟。

（作者：Maria-Jose Viñas 翻譯：瑩雪 校對：Ian，董小咚）

相關焦點

  • 美海軍利用無人潛航器研究北極融冰
    美國國家利益網1月21日消息，多年來，美國海軍的水下無人潛航器一直在北極的冰層下悄悄巡邏，對北極水道的變化情況進行評估、研究、分析和報告。了解北極環境的變化情況，對於他們在那裡發動戰爭具有重要意義。
  • 利用無人機對北極氣候進行測量和預測海冰融化速度
    這項測量被稱為地表反照率，是了解地球吸收了多少太陽輻射，又有多少反射回大氣的關鍵。這是科學難題之一，可用於幫助預測海冰融化的速度。 但是在地球最北端飛無人機並不是一件簡單的事。技術人員為此專門設計了用於應對極端天氣一套精密導航系統。研究所還對科學家們進行了為期數月的無人機飛行培訓。
  • 專家:北極融冰致全球三月寒冷
    俄緊急情況部表示，自30日晚間至31日，當地持續暴風雪和冰凍天氣，風速達每秒15米以上。已結束的3月，莫斯科經歷了幾場大雪。當地氣象部門稱，3月首都天氣「異常嚴寒」，城市氣溫較同期正常氣溫普遍低8至9攝氏度，因此可能是近33年來最寒冷的3月。
  • 無人機首次用於北極氣候測量
    這項測量被稱為地表反照率，是了解地球吸收了多少太陽輻射，又有多少反射回大氣的關鍵。這是科學難題之一，可用於幫助預測海冰融化的速度。 但是在地球最北端飛無人機並不是一件簡單的事。技術人員為此專門設計了用於應對極端天氣一套精密導航系統。研究所還對科學家們進行了為期數月的無人機飛行培訓。
  • 科學網—北極融冰釋放致命海豹寄生蟲
    北極冰層融化使得灰海豹接觸到一種新型寄生蟲Sarcocystis pinniped（插圖），該病原體導致海豹肝功能衰竭並死亡。此外，他們還解釋了北極圈融冰是如何「幫助」這些寄生蟲在全世界的海洋中傳播。 這種寄生蟲屬於肉孢子蟲屬（Sarcocystis），它並不一定會殺死自己的宿主。然而，寄生蟲在灰海豹身上似乎採取了一種截然不同的寄生模式。馬裡蘭州貝塞斯達市美國國家過敏症和傳染病研究所的Michael Grigg說：「和低水平的感染相反，它徹底破壞了肝細胞的架構。」
  • 研究顯示北極永久冰層持續縮小
    研究顯示北極永久冰層持續縮小 央視國際 www.cctv.com　　2007年04月09日 16:49 來源：新華網 　　新華網北京４月９日電 美國國家航空和航天局（ＮＡＳＡ）日前發布報告指出，由於全球氣溫不斷上升，北極永久冰層正不斷縮小。
  • 北極的融冰
    看過很多文章關於北極的融冰情況。相同的觀點就是地球溫度升高，造成北極的冰雪融化。但是我更想知道北極融化後，出現的甲烷(注:是天然氣、沼氣等的主要成份，也叫瓦斯)或二氧化碳氣體，是冰雪中封凍了很久，現在融冰而出現的？還是剛剛才形成的，就是地球溫度升高才剛釋放出來的？
  • 最新研究表明，最壞的情況下，到2035年北極夏季將無冰
    北極迅速融化的海冰繼續超過我們對未來最可怕的預測，而這與過去並沒有脫節。一個基於地球歷史上最後一個溫暖時期的改進的新模型表明，雨水和融化的水可能會比我們想像的更早地導致北極夏季海冰的消失。聯合國政府間氣候變化專門委員會過去的預測顯示，北極夏季海冰將持續超過100萬平方公裡，至少到2050年甚至2100年以後才會消失。但最近的研究表明，這個時間線顯得過於樂觀了。就在今年，一項對眾多氣候模型的分析發現，即使在最好的情況下，北冰洋的海冰也會降至這一標記以下，使該地區在本世紀中點之前幾乎「無冰」。
  • 北極海冰何時會消失?科學家預測,北極或15年內夏季無冰!
    從數據看，2020年夏季海冰面積比2019年減少了41萬平方公裡，海冰的流失速度如此之快，也讓科學家們預料不及。 另外科學家發現，北極地區從一年到下一年存活的海冰減少，平均冰齡也減少了。而上世紀80年代，在北極發現的大部分海冰都屬於「多年冰」，它們至少經歷了多個夏季。但在過去的十年中，北極大部分海冰已經轉變為「第一年冰」，通常更薄，並且在夏季更容易融化。
  • NASA分析顯示,2020年是有記錄以來最熱的一年
    施密特說，地球變暖的趨勢在北極最為明顯，GISTEMP分析顯示，在過去30年裡，北極變暖的速度是全球其他地區的三倍多。北冰洋海冰的減少損失（每年的最小面積每十年減少約13％）使得該地區的反射能力下降，這意味著更多的陽光被海洋吸收，溫度進一步上升。這種被稱為「北極放大」(Arctic amplification)的現象正在進一步加劇海冰流失、冰蓋融化和海平面上升、北極火災季節加劇以及永久凍土融化。
  • 北極海冰縮減至有記錄以來第二低水平
    作者：文樂樂據《自然》報導，今年，北極海冰萎縮到了有衛星測量記錄的40多年來的第二低水平9月15日，冰層僅覆蓋了374萬平方公裡的北極水域。除今年外，只有2012年北極海冰的年最小覆蓋面積降至400萬平方公裡以下。
  • NASA稱冰川融化導致重力改變 地球形狀發生扭曲
    而衛星通過測量出其在軌道的飛行路徑的變化，分析得出冰川融化對地球引力的影響。　　NASA最近的這份報告是出自「格蕾絲」重力測量衛星的監控結果。電腦將數據綜合分析後得出「非正常的融冰正在影響著地球的重力」。　　數據顯示，2005年至2010年間是全球氣溫最高的階段。而歷史上溫度最高的10個年份發生在過去的14年中。
  • 中國第四次北極考察隊到達北極點進行科學考察
    新華社「雪龍」號８月２１日電（記者 張建松）北京時間８月２０日１５時３８分，中國第四次北極科學考察隊成功到達北極點，並隨後進行了科學考察作業，創造了我國曆次北極考察隊到達北冰洋最北的考察紀錄。    考察隊員在北極點冰面上進行了冰浮標布放、溫鹽深剖面探測儀觀測、海冰和海水樣品採集與生態學觀測，獲取了０至１０００米水深的溫鹽資料、３根冰芯樣品和一批海水樣品，沿途同步進行了海冰分布觀測，為本次考察海冰快速變化和海洋生態系統響應綜合研究採集了重要的科學數據。
  • 北極可能會在短短15年內出現「無冰」的夏季
    最近一項研究表明， 北極可能在15年內出現夏季基本上沒有海冰。這項研究使用統計模型來預測北極海冰的未來數量，模型顯示北極可能在2030年到2040年的十年中夏季無冰，這種情況最有可能發生在2034年。很多人認為北極是一個遙遠的地方，但是冰的流失現在正在影響人們，它正在改變人們的生活。海冰是凍結的海水，每年夏天融化，然後在冬天重新凍結。
  • 北極夏季海冰最早2035年可能完全消失
    對許多科學家來說，最大的問題是：夏季海冰什麼時候會完全消失，其消失將如何影響整個地球？　　北極海冰對氣候和天氣的影響遠超出北極地區。海冰明亮的白色可將太陽熱量反射回大氣層，同時還能隔離下方的海洋。寒冷的北極和炎熱的熱帶之間的溫差驅動著風和洋流，進而影響全球的天氣。　　為了更好地預測北極的未來，科學家們一直在尋找過去的類似情況。
  • 北極恐面臨夏季無冰，海冰融化會加速病原菌傳播？
    而且可以明確地說如今的氣候變暖並沒有與全球變暖相衝突，但是可能與海洋區域的拉尼娜現象存在一定的關係，拉尼娜現象的出現一般情況會導致我國不少地區出現氣溫偏低的情況，但是能不能逆轉全球變暖其實這個是無法進行確定的。
  • 國網桃江縣供電公司36名保電人員堅守深山,開展防凍融冰工作
    保電員在監測點進行電力線路覆冰情況監測。　　紅網時刻益陽12月30日訊（通訊員 龍姍姍 李睿 莫斌）12月29日，面對新一輪的寒潮，國網桃江縣供電公司啟動3個固定監視哨、11個流動哨對雨雪冰凍天氣造成的電力線路覆冰情況進行監測，12組36名保電人員堅守在深山中，全力以赴開展防凍融冰工作。
  • 北極冰川融化改變洋流循環 研究稱西歐氣候或將變冷
    幾十年來，科學家們一直密切關注北極海冰的覆蓋情況，將其作為全球變暖的一個指標。NASA2016年的一項研究發現，在融冰季節高峰時的總覆蓋面積比上世紀70年代末減少了40%。英國埃克塞特大學2019年的另一項研究預測，北冰洋可能在未來20年內經歷一個無冰的夏季。近日，NASA計算出北極海冰正以每十年12.85%的速度減少。
  • 航空公司如何保證夏季飛行安全
    原標題：《科普：航空公司如何保證夏季飛行安全》    隨著生活品質的改善，越來越多的人選擇搭乘民航客機出行，現在正值暑期全國各大高校放假避暑出遊高峰季節，旅客卻總會遇到夏季頻發的雷暴天氣。伴隨雷暴產生的風切變、閃電、顛簸、積冰等天氣對航空安全構成嚴重威脅，掌握雷暴季節飛行的注意事項，對確保飛行安全至關重要。　　雷暴形成類型可分為：　　熱雷暴：受地表局部增熱作用而產生的，常在夏季午後出現，傍晚後因對流減弱而消散。特點是：發展迅速，區域小，移動慢，降水猛烈，一般來講都是孤立、分散的。
  • 北極海冰面積創新低 多國巨頭備戰北極能源開採
    這一數值僅比2007年的記錄略低，但是由於夏季融冰季節尚有數周時間才結束，很明顯，記錄將被大幅度地打破。　　冰天雪地的北極人跡罕至，一直蒙著神秘的面紗，而這裡卻是資源的寶庫，包括不可再生的礦產資源與化石能源、可再生生物資源以及水力風力等恆定資源。最近，隨著北極冰川的進一步消減，能源開發變得越發可行。