NASA對夏季的北極融冰情況進行飛行測量

「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台——「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里蘭州格林貝爾特的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里，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，從位於弗吉尼亞開普敦的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、一台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。

機載地形測繪激光高度計是「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激光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」空中監測平台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，」激光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干，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。」

研究人員採用激光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 Vi?as 翻譯：瑩雪 校對：Ian，董小咚）

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