Topic：NASA 發射新衛星，監測海平面上升作為氣候預警

今年九月，當四級颶風「佛羅倫斯」準備在美國東岸的卡羅萊納海岸登陸時，距離最近的北卡羅納州、南卡羅萊納州與維吉尼亞州嚴陣以待。

這裡居民很早就從不同的氣象報導當中，聽到關於此颶風會帶來的問題——三十年最強、強烈颶風、威脅生命、大規模撤離——但真正來臨時依然超出預期。

佛羅倫斯颶風造成不少災害，像是北卡羅萊納州的威爾明頓市淹水，成了整個州里的孤島。州長羅伊·庫珀（Roy Cooper）於 9 月 17 日的記者會上說：「災難性的洪水和龍捲風正在奪走我們整個州的財產及民眾性命。對於北卡羅來納州的許多地區來說，佛羅倫斯帶來的危險仍迫在眉睫。」 此外，這個颶風奪走了超過 30 條人民。

然而，這次的災害純然是由風雨帶來的嗎？一些跡象顯示人們應該多關注海平面上升的問題。以佛羅倫斯颶風為例，由於海平面上升，導致不少河口出現了近 20 英尺高的風暴潮（storm surges ）

過去 20 年當中，海平面每年都上升 3 毫米，造成不少沿海出現洪水暴漲。但未來幾十年，海平面會持續上升嗎？

美國國家航空航天管理局（NASA）正想盡辦法解答這個疑問。

就在佛羅倫斯颶風襲擊卡羅萊納海岸的同時，NASA 在加州范登堡空軍基地發射了一個名為 「ICESat-2」 的衛星到外太空，打算利用激光裝置（高級地形測量激光高度系統，ATLAS）更準確測量出冰融化的確切位置和速度的數據。

「ICESat-2」 運作狀態模擬

「ICESat-2」 的全名是 「冰、雲和陸地高程 2 號衛星「，花費數 10 年時間設計、製造，耗資十億美元。

當「ICESat-2」上升到距離地球約 499 千米的位置，ATLAS 會使用六個綠色激光束掃描整個地球表面，藉此測量冰川、海冰和冰河的高度。他們相信，有了這些數據，NASA 的科學家們可以更準確掌握氣候變化所帶來的影響。

衛星會從北極走到南極，同時測量森林與其他地面的高度。

兩極確實是尋找答案的好地方，畢竟格陵蘭島與南極洲的冰層融化是海平面上升的一個重要原因。

格陵蘭島有足夠的冰可以讓海平面上升 21 英尺，而北極冰層的減少則會導致墨西哥灣流停止，使北歐和斯堪的納維亞陷入深深的冰凍狀態——以上是 2004 年科幻電影《後天》中所描繪的場景。

「沒有像電影里那麼戲劇化。」 NASA 里研究極冰的物理學家托爾斯滕·馬庫斯（Thorsten Markus,）解釋 「 但這的確是基本的道理，一旦原本的循環停滯，就會帶來劇烈的改變。」

今年十月，《新聞周刊》採訪了托爾斯滕·馬庫斯，他是負責 「ICESat-2」 項目的科學家之一，談談現在極冰的情況與新衛星將帶來什麼改變。

托爾斯滕·馬庫斯表示 「ICESat-2」 最主要的目標就是持續監測海洋上的浮冰，以及格陵蘭島與南極洲冰蓋的高度。大量的數據是准測預測的前提。

此前，也有一號衛星 「ICESat」 進行監測，但效果沒有二號好，主要差異在於激光發射激光脈衝的次數。前者每秒發射 40 個激光脈衝，後者每秒發射 10000 個激光脈衝，每 0.7 米的距離就能繪製一幅地球冰層的激光景觀。「這是非常非常高密度的數據，我們獲得令人難以置信的高解析度。」托爾斯滕·馬庫斯說。

「ICESat-2」 解說視頻

豐富的數據讓托爾斯滕·馬庫斯發現了南北極的實時變化。

托爾斯滕·馬庫斯將覆蓋在南極洲與格陵島的冰蓋（ICee Sheets）形容為「野獸」。南極冰蓋是地球上面積最大的冰蓋，覆蓋面積超過 1400萬 km2，包括 3000 萬 km3 的冰。

「幾十年下來，冰蓋持續往下游緩慢移動，最終碎裂成冰山。如果一切穩定的話，降雪量將等同於融冰量。」托爾斯滕·馬庫斯補充說道，「現在冰蓋一點都不穩定。光是格陵蘭島每年就多損失了 250 億噸的冰。這給像佛羅里達州的沿海帶來了麻煩。」

托爾斯滕·馬庫斯強調，海上融冰的本身對海平面不會有太大的影響，因為本來就在海中，但改變氣候與天氣模式的力道遠遠超過兩極，「海冰是白色的，意味著它會反射太陽，當他融化之後，黑暗的海洋就會吸收更多陽光的能量，導致全球溫度提高，接著再使得冰蓋、冰川融化。無論在極地發生了什麼事，都緊緊攸關我們的城市，以及我們的 GDP。」

目前「ICESat-2」正持續在外太空運行，監測極冰與地球表面的各種變化。

實際上，NASA 對極地的監測幾乎沒有停過，「ICESat」於 2009 年結束任務兩年之後，NASA 隨即發表「冰橋行動」（OperationIce Bridge）——一個為期六年，有史以來調查地球極冰的最大飛行任務，研究人員往返北極和南極地區，飛行特別裝備的 P-3B 和 DC-8 飛機。

冰橋計劃的副執行長查理斯?維伯（Charles Webb）表示：「加拿大的冰帽明顯比格陵蘭和南極的冰川小得多，但對於未來幾十年的海平面變遷仍會帶來關鍵性的重要影響。」

至於「ICESat-2」可以帶來哪些更多的發現，NASA 說這次 ATLAS 的改進使得他們可以更深入過往難以到達的區域「我們不知道正在如何變化的地區，比如南極洲深處和一些沿海地區」。

除了美國，歐洲的衛星目前也在地球的軌道上進行測試，加入監測地球的行列。

題圖與內文圖片皆來自 NASA

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