挪威斯瓦尔巴群岛北极地区的一个小川,由美国宇航局的空中热带对流层顶实验(ATTREX)拍摄。这是冰层加速融化导致淡资源枯竭的七个地区之一。
来源:NASA/John Sonntag

一项新的研究显示,在全球冰量损失最严重的地区中,有七个正在加速融化,而融化速度的加快正在耗尽数百万人赖以生存的淡水资源。

格陵兰岛和南极洲融化的冰对世界海洋的影响已得到充分证明。但是,导致20世纪海平面上升的最因素是位于其他七个地区的冰盖冰川融化:阿拉斯加、加拿大北极群岛、安第斯山脉南部、亚洲高山地区、俄罗斯北极地区、冰岛和挪威群岛斯瓦尔巴特群岛。北极的五个地区是冰量损失最多的地区。

根据NASA喷气推进实验室、加州大学欧文分校以及科罗拉多州博尔德的国家大气研究中心的科学家们的研究,冰的融化速度正在加快,这不仅可能影响到海岸线,还可能影响到世界各地社区的农业和饮用水供应。这项研究由加州大学欧文分校地球系统科学研究生恩里科·西拉西领导。

研究人员的研究工作基于最近退役的美国-德国重力恢复和气候实验(GRACE)卫星以及它的继任者GRACE Follow On(于2018年发射)的数据计算得出,这七个地区平均每年损失超过2800亿吨冰。

GRACE和GRACE-FO数据的这种交互式可视化显示了从2010年到2020年地球重力的变化。这些变化可以帮助研究人员跟踪水从冰盖和冰川到海洋的重新分布。蓝色区域显示水量增加;红色表示水量损失。

2002年至2019年,在全球海平面上升的过程中,冰量的损失共造成了13毫米(0.5英寸)的海平面上升,而这一速度已从2002年的每年0.7毫米(0.028英寸)上升到2019年的每年0.9毫米(0.035英寸)。

与GRACE一样,GRACE-FO卫星在绕地球轨道运行时,不断地测量地球引力的微小变化。随着时间的推移,水分布的变化是地球上引力变化的最大来源,因此科学家可以利用引力变化的测量值来跟踪从冰盖和冰川到海洋的循环过程中水质量的变化。

GRACE是美国国家航空航天局和德国航空航天中心与德克萨斯大学奥斯汀分校合作完成的一项联合任务。GRACE-FO是NASA和德国地球科学研究中心的合作项目。它于2018年5月发射,距离GRACE最后一次进行测量已经过去了11个月。

维里科纳和她的合著者使用了一种最先进的建模工具,即来自NASA全球建模和同化办公室的“现代时代研究和应用回顾分析,版本2 (MERRA-2)”,缩小了GRACE结束与GRACE-FO引发之间的数据差距。 MERRA-2利用大量独立的观测数据集来提高其估计的精度。在这项研究中,研究人员指出MERRA-2的结果与GRACE和GRACE-FO数据相吻合的程度很高,这让他们对这些卫星在数据间隙期间观测到的结果有了高度的信心。

维里科纳说,基于对世界上数十万个冰川长达18年的长期精确测量的记录,大大提高了我们对冰川演变的了解。

她说:“这篇论文表明,除了GRACE之外,GRACE-FO还可以在全球范围内对高山冰川的命运进行精确,可靠的观测,这不仅对于了解海平面变化非常重要,对于管理我们的淡水资源也很重要。”

这项名为“GRACE和GRACE后续任务导致全球冰川和冰冠大规模消失的连续性”的研究发表在4月30日的《地球物理研究快报》上。

喷气推进实验室负责GRACE任务,并为NASA地球科学部管理GRACE-FO任务,该部门隶属于NASA华盛顿总部的科学任务理事会。位于加州帕萨迪纳市的加州理工学院为NASA管理喷气推进实验室。

有关GRACE和GRACE-FO的更多信息,请参见:

https://www.nasa.gov/mission_pages/Grace/index.html

https://gracefo.jpl.nasa.gov/mission/overview/

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