卫星图像确认委内瑞拉最后的冰川已经消融

卫星图像确认委内瑞拉最后的冰川已经消融 2015 年 4 月 28 日大地遥感卫星 8 号上的陆地成像仪拍摄的委内瑞拉洪堡冰川卫星图像。2024 年 5 月 14 日由 Landsat 9 号卫星上的 Operational Land Imager-2 拍摄的委内瑞拉洪堡冰川的卫星图像。从 2015 年到 2024 年的卫星图像记录了冰川的减少,展示了冰川从约 0.1 平方公里减少到几乎不存在的过程。这一损失反映了全球热带冰川退缩的更广泛模式,而全球气温的上升加剧了这一现象。随着气温升高,热带冰川不断缩小和消失,这次冰川消失是对地球上日益减少的热带冰川的最新打击。这组图像显示了 2015 年(上图)和 2024 年(下图)之间冰川冰面的变化。图像分别由大地遥感卫星8号上的OLI(业务陆地成像仪)和大地遥感卫星9号上的OLI-2获取。两幅图像显示的都是该地区旱季末期的情况,以尽量减少季节性积雪对残冰外观的影响。洪堡冰川长期以来一直位于南美洲安第斯山脉北部梅里达内华达山脉的高处。2015 年,科学家估计这条冰川的面积约为 0.1 平方公里(25 英亩)。到 2024 年,冰川面积缩小到大约十分之一。虽然冰川的大小没有一个公认的定义标准,但科学家们普遍认为,这种大小的冰原是停滞的,也就是说,它太小了,在自身重量的压力下无法向下流动。根据这个定义,委内瑞拉现在已经没有冰川了。洪堡的长寿与衰落继附近山峰上的其他冰川消失之后,洪堡冰川自 2009 年以来一直是委内瑞拉的最后一个冰川。尽管冰川靠近赤道,但它能存活这么久,部分原因是它的海拔高度。热带地区(地球上横跨北纬 30 度和南纬 30 度之间的赤道地区)的冰川之所以存在,是因为高海拔地区气候寒冷,多雪。洪堡冰川附着在洪堡山山脚下的斜坡和鞍部,洪堡山距离该国最高峰玻利瓦尔山仅一步之遥。地形也可能是冰川相对长寿的原因之一。洪堡周围都是极其陡峭的山坡,而洪堡的冰却位于一个稍微平缓的斜坡上,在过去较冷的条件下,雪可以在这里积聚并凝结成冰川冰。但是,海拔高度和地形并不足以让冰川无限期地维持下去。来自卫星和航空图像、地面观测以及历史资料的证据表明,洪堡冰川早已衰退。1910 年,洪堡冰川面积为 3 平方公里,现在面积约为 0.01 平方公里,使委内瑞拉成为安第斯山脉第一个后冰川国家。热带地区其他地方的冰川也对气候变暖做出了类似的反应。例如,坦桑尼亚乞力马扎罗山和印度尼西亚蓬加克查亚的冰川已经变成了停滞的冰原。卫星仍然是科学家绘制这些变化的地图以及研究地貌和生态系统如何做出反应的重要工具。Michala Garrison 利用美国地质调查局提供的 Landsat 数据拍摄的NASA地球观测站图像。美国宇航局/UMBC 克里斯托弗-舒曼(Christopher Shuman)负责图像解读和科学审查。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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“末日冰川”的自鸣钟:卫星遥感图像揭示南极洲思韦茨冰川下的剧烈融化 由加州大学欧文分校冰川学家领导的研究小组利用卫星雷达数据重建了南极洲西部Thwaites冰川下几公里处接地带涌动的暖海水的影响。这项研究是发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一篇论文的主题,它将帮助气候建模人员更精确地预测全球海洋末端冰川融化导致的海平面上升。图片来源:NASA/James Yungel这个绰号反映了该冰川的巨大规模及其显著的融化速度,科学家们认为,如果冰川坍塌或完全融化,会大大加剧海平面的上升。加州大学欧文分校领导的研究小组表示,海水与冰川之间的广泛接触这一过程在整个南极洲和格陵兰岛都得到了复制导致了"剧烈的融化",可能需要重新评估全球海平面上升的预测。他们的研究发表在5月20日的《美国国家科学院院刊》上、数据和观察结果冰川学家依靠的是芬兰的 ICEYE 商业卫星任务在 2023 年 3 月至 6 月期间收集的数据。ICEYE 卫星组成了一个"星座",在环绕地球的极地轨道上,利用 InSAR(干涉仪合成孔径雷达)持续监测地球表面的变化。航天器在一个确定的小区域内多次飞行,可获得平滑的数据结果。在这项研究中,它显示了思韦茨冰川的上升、下降和弯曲。"这些 ICEYE 数据提供了一系列与潮汐周期密切相关的长期日常观测数据,"领衔作者、加州大学欧文分校地球系统科学教授 Eric Rignot 说。"过去,我们只有一些零星的数据,仅凭这些观测数据很难弄清发生了什么。当我们有了连续的时间序列,并将其与潮汐周期进行比较时,我们看到海水在涨潮时涌入,然后退去,有时会进入冰川下面更深的地方并被困住。多亏了 ICEYE,我们开始第一次目睹这种潮汐动态。"由 ICEYE 合成孔径雷达 (SAR) 星座根据 2023 年 5 月 11、12 和 13 日获取的图像记录的南极洲西部思韦茨冰川潮汐运动三维视图截图。等高线水平为间隔 50 米的冰床地形等高线。每个干涉条纹颜色周期的相位变化为 360 度,相当于冰面视距位移 1.65 厘米。干涉图叠加在 2023 年 2 月获取的大地遥感卫星 9 号图像上。在这项研究中,我们发现潮汐挠曲的极限在潮汐周期中以千米为单位变化,这表明加压海水能够侵入接地冰下数千米,并与冰川底部进行剧烈的热交换。在屏幕的右侧,一个单独的牛眼图案显示海水入侵在保护脊外又传播了 6 公里,表明在南极洲的这一关键区域,冰川仍在以每年一公里的速度后退。图片来源:Eric Rignot / 加州大学欧文分校先进的卫星观测共同作者、ICEYE 分析总监迈克尔-沃勒斯海姆(Michael Wollersheim)说:"到目前为止,我们还无法对自然界中一些最具活力的过程进行足够详细或高频率的观测,以了解这些过程并为其建模。从太空观测这些过程,并利用雷达卫星图像提供厘米级精度的InSAR日频测量,标志着一个重大飞跃。"里格诺特说,这个项目帮助他和他的同事们更好地理解了海水在思韦茨冰川底部的行为。他说,从冰原底部涌入的海水,加上地热通量和摩擦产生的淡水,不断积聚,"必须流向某个地方"。水通过天然管道分布或汇集到空洞中,产生足够的压力使冰原升高。"有些地方的水几乎达到了上覆冰的压力,所以只需要再多一点压力就能把冰推上去。"水受到的挤压足以顶起半英里多的冰柱"。这可不是普通的海水。几十年来,里格诺特和他的同事们一直在收集气候变化对洋流影响的证据,洋流将较暖的海水推向南极洲和其他极地冰区的海岸。极圈深层海水含盐量高,冰点较低。淡水的冰点为零摄氏度,而咸水的冰点为零下两度,这一微小的差异足以导致研究中发现的基底冰的"剧烈融化"。对海平面上升的影响和未来研究论文合著者、加拿大安大略省滑铁卢大学环境学院教授克里斯蒂娜-道(Christine Dow)说:"斯韦思是南极最不稳定的地方,相当于海平面上升了 60 厘米。令人担忧的是,我们低估了冰川的变化速度,这将给世界各地的沿海社区带来毁灭性的影响。"里格诺特说,他希望并期待这个项目的成果能够推动对南极冰川下条件的进一步研究、涉及自主机器人的展览以及更多的卫星观测。他说:"科学界对前往这些偏远的极地地区收集数据和建立我们对正在发生的事情的理解充满热情,但资金却滞后。我们在 2024 年的实际美元预算与 20 世纪 90 年代相同。我们需要壮大冰川学家和物理海洋学家群体,以尽早解决这些观测问题,但现在我们还在穿着网球鞋攀登珠穆朗玛峰。"结论和对建模的影响同时也是美国宇航局喷气推进实验室(JPL)高级项目科学家的里格诺特说,从近期来看,这项研究将为冰盖建模界带来持久的好处。他说:"如果我们将这种海洋与冰的相互作用纳入冰盖模型,我希望我们能够更好地再现过去四分之一世纪发生的事情,这将提高我们预测的可信度。如果我们能加入我们在论文中概述的这一过程(目前大多数模型都不包含这一过程),那么模型重建应该能更好地匹配观测结果。如果我们能做到这一点,那将是一个巨大的胜利。"道补充说:"目前,我们还没有足够的信息来确定海水入侵不可逆转的时间。通过改进模型并将研究重点放在这些关键的冰川上,我们将努力把这些数字至少精确到几十年而不是几百年。这项工作将帮助人们适应不断变化的海平面,同时关注减少碳排放,以防止最坏的情况发生。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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阿尔卑斯山高海拔冰川的地表融化导致其无法用于科学研究 2001 年 8 月 23 日大地遥感卫星 5 号拍摄的瑞士科巴希耶尔冰川卫星图像。2023 年 8 月 20 日大地遥感卫星 8 号拍摄的瑞士科巴希耶尔冰川卫星图像。从这些分别拍摄于 2001 年 8 月(左图)和 2023 年 8 月(右图)的图片中可以看到科巴希耶尔冰川最近的一些变化。它们分别由大地遥感卫星 5 号和大地遥感卫星 8 号获取。短短二十多年间,科巴希耶尔冰川的面积和表面积都在缩小。由于缺少积雪,2023 年的冰川颜色更深,冰川舌也有所后退。来自瑞士和意大利的一个研究小组于2018年和2020年从科巴希耶尔冰川采集了冰芯,以重建该地区过去的气溶胶浓度,即悬浮在大气中然后沉积在冰层上的微小气载颗粒。来自世界各地冰川的此类信息可以为了解数千年前的环境状况提供线索。冰芯中含有铵离子、硝酸根离子和硫酸根离子,这些离子是年复一年沉积在冰川上的积雪中的气溶胶的特征。冬季的离子浓度比夏季低,因为空气寒冷时,从山谷上升的污染空气较少。研究小组分析了 2018 年从冰川钻取的冰芯,发现整个冰芯中离子沉积量的季节性波动符合预期。Margit Schwikowski 和 Theo Jenk。图片来源:Riccardo Selvatico瑞士保罗-舍勒研究所的环境化学家玛吉特-施维科夫斯基说:"但是,当我们在 2020 年对冰川进行取芯时,我们立刻发现冰川表面正在融化。"施维科夫斯基带领研究团队与博士生卡拉-胡贝尔(Carla Huber)一起对冰芯进行了分析。在 2020 年的冰芯中,离子的季节性波动只出现在最上面的三到四个年轮层中。在冰层的更深处(时间也更久远),科学家们注意到离子的数量总体上比预期的要少,而且离子数量的波动也比预期的要小。据《自然-地球科学》杂志报道,研究小组发现有证据表明,2018 年至 2020 年期间冰川表面之前的融化很可能穿透了下面的冰川层,带走了气溶胶离子。这种融化使得冰芯无法用于研究小组的研究,其他试图对冰川进行取芯的尝试也得到了同样的结果。冰层中存储的宝贵信息被毁。施维科夫斯基和来自世界各地的其他冰芯专家参与了一项保存最后幸存冰川冰芯的工作。这项由冰雪记忆基金会(Ice Memory Foundation)领导的倡议旨在20年内从全球20个濒危冰川获取冰芯,并将其收集到全球气候档案中。施维考斯基说:"冰川正在全球范围内后退,我们可能会在其他地点发现类似的问题。"她补充说,"即使在阿尔卑斯山海拔最高的地方,冰川也即将不适合作为天然的古生物档案。"编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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