突破性新数据帮助研究人员了解北极冰川消失的细节

突破性新数据帮助研究人员了解北极冰川消失的细节《地球系统科学数据》（EarthSystemScienceData）杂志刊登了这一创新数据集，为更好地了解冰川崩裂或冰山破裂背后的机制提供了重要工具，有助于加深我们对斯瓦尔巴群岛和北极地区冰川消失背后的气候驱动因素的了解。在过去的几十年里，冰川的大量消失速度加快，大大加剧了全球海平面的上升。然而，人们对冰川消失背后的许多机制，尤其是海洋末端冰川的融冰动力学，还不甚了解。"这项新研究使用了最先进的深度学习模型，利用高分辨率卫星图像，以前所未有的密度生成了斯瓦尔巴特潮水冰川38年的凿冰前沿变化记录，"欧盟资助的北极PASSION项目研究员、布里斯托尔冰川学中心的TianLi博士说，他也是这项研究的第一作者。斯瓦尔巴的大部分海洋末端冰川都在消退，只有几处例外。图片来源：TianLi博士数据集包括近125000条冰川融化前沿痕迹，结果显示斯瓦尔巴群岛的大部分冰川都呈后退趋势。利用广泛的卫星数据目录，研究人员能够分析季节和年度变化，并捕捉到冰川在短时间内大幅移动的突增事件的时间。这些发现有助于更好地了解和预测北极地区未来的冰川流失。TianLi说："该数据集可用于改进斯瓦尔巴潮汐冰川的质量平衡评估。此外，它还有助于探索控制冰川崩落的驱动因素和过程。这对于了解冰川融化动态至关重要，而冰川融化动态是冰川如何应对气候变化的关键指标。"该数据集是ArcticPASSION建立北极冰冻圈系统关键气候变量改进观测系统工作成果的一部分，也将被纳入ArcticPASSION建立北极陆冰端到端业务预报和监测系统的工作中。展望未来，研究团队计划将该方法应用于北极地区的所有其他潮水冰川。斯瓦尔巴数据产品在线平台可在这里找到：https://maps.heidler.info/svalbard/编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426209.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426209.htm

“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

“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/JamesYungel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EricRignot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：EricRignot/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（MichaelWollersheim）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（ChristineDow）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：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431899.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431899.htm

新研究揭示了令人惊讶的甲烷排放源：松林、河流和溪流

新研究揭示了令人惊讶的甲烷排放源：松林、河流和溪流包括威斯康星大学麦迪逊分校淡水生态学家在内的一个国际研究小组对全球流动水域甲烷排放的速率、趋势和原因进行了深入研究。他们的研究发表在《自然》杂志上，加深了我们对甲烷预测和气候变化模型的理解。此外，他们的研究结果还强调了潜在的土地管理调整和恢复项目，这些项目可以减少进入大气的甲烷量。新研究证实，河流和溪流确实产生了大量甲烷，并在气候变化动态中扮演着重要角色。但这项研究也揭示了一些令人惊讶的结果，即甲烷是如何产生的，又是在哪里产生的。华盛顿大学麦迪逊分校湖沼学中心教授、《自然》报告的合著者艾米丽-斯坦利说："我们预计热带地区的甲烷排放量最高，因为甲烷的生物生产对温度高度敏感。她说，相反，他们的研究小组发现，热带地区的甲烷排放量与北方森林--北半球以松树为主的森林--和北极苔原栖息地中寒冷得多的溪流和河流的甲烷排放量相当。"事实证明，温度并不是驱动水生甲烷排放的主要变量。相反，研究发现，"无论纬度或温度如何，溪流和河流中甲烷的排放量主要受与之相连的周围栖息地的控制"，斯坦利说。北方森林和高纬度极地地区的河流和溪流通常与泥炭地和湿地相连，而亚马逊河和刚果河流域的茂密森林也为流经它们的水域提供了富含有机物的土壤。这两个系统都会产生大量甲烷，因为它们通常会导致微生物喜欢的低氧条件，而微生物在分解所有有机物的同时也会产生甲烷。然而，并非所有高甲烷含量的河流和溪流都是自然排放的。在世界部分地区，淡水甲烷排放主要由城市和农村社区的人类活动控制。报告的第一作者、瑞典农业科学大学和西班牙布拉内斯高级研究中心的博士后研究员杰拉德-罗歇（GerardRocher）说："人类正在积极改变世界各地的河流网络，一般来说，这些改变似乎有利于甲烷排放。"被人类严重改造过的栖息地--如农田排水沟、废水处理厂下方的河流或混凝土雨水渠--通常也会造成富含有机物、缺氧的环境，从而促进甲烷的大量产生。罗切尔认为，人类参与的重要性可以被视为一个好消息。他说："这一发现的意义之一是，淡水保护和恢复工作可以减少甲烷排放。"减缓肥料、人畜粪便或过量表土等污染物流入河流和溪流，将有助于限制导致淡水系统甲烷高产的成分。从气候变化的角度来看，更需要担心的是人类创造的产生甲烷的环境，而不是甲烷产生的自然循环。这项研究还表明，科学家团队努力汇编和研究巨大的数据集对于了解气候变化的范围非常重要。这项研究成果需要瑞典农业科学大学、于默奥大学、华盛顿大学麦迪逊分校和世界各地其他机构之间长达数年的合作。他们收集了多个国家河流和溪流中的甲烷测量数据，并采用了最先进的计算机建模和机器学习技术，"大规模扩展"了斯坦利早在2015年就开始与她的研究生们一起编制的数据集。现在，斯坦利说："我们对甲烷的估计更有信心了。研究人员希望他们的研究成果能让人们更好地了解地球大气中甲烷所有来源的规模和空间模式，并希望新数据能改善用于了解全球气候和预测其未来的大型模型。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379353.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379353.htm

研究人员揭示了未被认识到的全球变暖的因素：城市甲烷排放的隐藏来源

研究人员揭示了未被认识到的全球变暖的因素：城市甲烷排放的隐藏来源2020年，由麦吉尔大学领导的一个团队测量了整个蒙特利尔市各种来源的甲烷排放。研究人员发现，该市四个最重要的甲烷排放源中的两个（历史上的垃圾填埋场和沙井）没有包括在该市的城市温室气体清单中，这使得该市难以全面解决这个问题，也难以实现到2050年实现碳平衡的目标。该研究提供了按来源，如沙井的类型或天然气基础设施的类型以及对甲烷排放的详细和具体测量。这些结果强调了收集有关甲烷排放的具体来源的信息的重要性，以制定适应每个具体情况的缓解战略，这不仅应引起加拿大和世界各地的研究人员的兴趣，也应引起政策制定者的兴趣。麦吉尔大学土木工程系助理教授、最近发表在《环境科学与技术》上的论文的资深作者MaryKang说："城市在缓解甲烷排放方面具有独特的优势，因为它们比省、州、地区或国家等大型机构面临的政治挑战更少。然而，城市温室气体清单往往低估了排放量，而且往往基于其他地方的少数测量结果，因此很难制定可操作的缓解战略。"为了向该市提供可操作的缓解策略，该团队测量了整个城市600多个不同来源的甲烷排放，涵盖了历史上的垃圾填埋场和沙井（分别为第二和第三大甲烷排放源）以及天然气输送的泄漏。"关于如何以有效和具有成本效益的方式减少甲烷排放的选择将涉及平衡各种考虑因素，这取决于排放源，"作为论文第一作者的博士生JamesWilliams解释说。"例如，历史悠久的垃圾填埋场有可能最大限度地减少甲烷排放量，但将涉及最高的碳排放缓解成本，除非选择只关注排放量最高的垃圾填埋场。对于天然气泄漏的排放，提高高排放工业仪表的维修率可以大大减少缓解成本和排放。但是，当涉及到住宅电表时，做同样的事情会导致较小的减排量，而成本却高得多。"为了全面了解如何减少甲烷排放，研究人员计划对城市周围的所有甲烷来源进行额外的测量，以确保他们没有错过最高的排放者。他们还计划研究来自城市水道和运河等来源的甲烷排放。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340529.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340529.htm

CryoSat揭示了全球范围内令人震惊的冰川失冰现象

CryoSat揭示了全球范围内令人震惊的冰川失冰现象由于欧空局的CryoSat卫星和一种使用其数据的突破性方法，科学家们发现全世界的冰川在短短10年内总共缩减了2%，这是因为空气温度升高。2023年4月26日发表在《地球物理研究快报》杂志上的一篇论文，描述了科学家如何使用一种特殊的技术来处理CryoSat数据，揭示了冰川在2010年至2020年间损失了高达2720吉吨的冰。他们的研究还表明，较高的空气温度是造成这种冰损失的89%。由于欧空局的CryoSat卫星和使用其数据的突破性方法，科学家们发现全世界的冰川在短短10年内总共缩减了2%，而这是由于空气温度升高。资料来源：欧空局/行星视觉除澳大利亚外，所有大陆都有冰川。它们提供了一个重要的淡水来源。例如，仅亚洲高山地区的冰川就为超过13亿人提供水。冰川对水力发电等行业也很重要。因此，世界各地冰川的消亡将给当地居民和那些依赖下游流出的水的人带来严重问题。此外，冰川流失的冰比格陵兰岛和南极洲的巨大冰原流失的冰对海平面上升的贡献更大。尽管山区冰川是气候变化的关键指标，对社会也很重要，但对全球冰川质量损失的估计仍然仅限于少数科学研究。这是因为在测绘和监测冰川方面有许多实际的挑战，冰川往往位于复杂的崎岖地形中，而且没有一个专门的卫星任务来做这件事。欧空局的地球探索者CryoSat任务致力于精确监测漂浮在极地海洋中的海洋冰的厚度变化，以及覆盖格陵兰和南极洲的巨大冰原的厚度变化。资料来源：欧空局/AOESMedialab来自英国爱丁堡大学的NoelGourmelen说："我相信大多数人都看过在不同时期拍摄的照片，这些照片显示了冰川终点站是如何随着时间的推移而退缩的。而且我们也可以从卫星图像中看到这一点。但是我们需要测量冰川的体积是如何变化的，以真正了解正在发生的事情。"研究小组求助于欧空局的CryoSat卫星，该卫星携带一个雷达测高仪来测量冰面的高度。这对测量海平面和海冰的高度很有效，这被用来计算冰的厚度如何变化，以及测量巨大的极地冰盖。然而，这种类型的仪器的足迹太粗，无法测量和监测山区冰川。"几年前，我们开发了一种处理CryoSat数据的技术，称为扫描处理，它彻底改变了CryoSat数据在复杂冰雪地形上的使用。它揭示了大量关于冰川的新细节，"Gourmelen博士指出。英国Earthwave公司的LiviaJakob解释说："我们已经能够使用这种技术来研究世界各地的冰川，我们可以报告说，在2010年和2020年之间，山区的冰川总共损失了2%的体积。这加起来就是2720吉吨。这可以想象为一个巨大的冰块，比欧洲最高的山峰还要大，这是相当令人震惊的。重要的是，我们还发现，导致冰面融化的空气温度占这一冰层损失的89%。"虽然气温升高是造成这种"表面质量平衡"下降的原因，但研究小组发现，被称为"冰排放"的东西是造成另外11%的冰损失的原因。这与终止于海岸的冰川有关，在那里，较温暖的海水主要负责使冰流的前端变薄。Gourmelen博士说："对于格陵兰岛和南极洲的冰原来说，表面质量平衡的减少和冰排量的增加对海平面变化的相对贡献是众所周知的。现在我们更加了解大气和海洋是如何联手融化冰川的。还有很多工作要做，以完善这些数字，并将这些知识纳入我们的冰川预测中。"来自欧空局的StephenPlummer解释说："使用CryoSat在扫描测高模式下的创新工作表明了其测高仪对于监测冰川的价值，从而实现了任务的次要目标之一。这项工作为冰川质量平衡相互比较工作奠定了基础，即Glambie，以调和来自众多卫星和原地方法的不同冰川质量平衡估计。它还有助于指导监测陆地冰的哥白尼哨兵扩展CRISTAL任务的设计，确保监测全球冰川的连续性。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357177.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357177.htm

听上去不可能：超高温的水星北极附近可能埋有冰川

听上去不可能：超高温的水星北极附近可能埋有冰川这听起来像是在亚马逊河流域发现了一个滑雪胜地，但行星科学研究所的一个科学家小组声称，他们已经发现了超热行星水星在其北极地区有地下盐冰川的证据。据研究小组称，冰川在太阳系中的存在比人们想象的要普遍得多，他们引用了美国宇航局"新视野"号深空探测器在冥王星上发现的氮冰川为例。水星上的冰川应该是在水星远古时期，当火山活动仍在进行时从水星内核渗出的水形成的。根据美国宇航局MESSENGER轨道器的数据建立的计算机模型，当水到达冰冻的地表下极地区域时，形成了浅海，浅海与盐流相互作用，形成了埋藏的冰川。可能含有冰川的极地地区图/行星科学研究所地表下的低温是原始水星仍有大气层时遗留下来的，大气层遮挡了两极地区对太阳的辐射，使液态水得以形成，并使冰冻区域稳定在地下。据研究小组称，这些富挥发性层（VRL）以升华坑的形式产生了独特的地质结构。也就是说，由于小行星的撞击，暴露在水星表面真空环境中的咸冰闪烁成气体后留下的凹坑。这些坑是在陨石坑内发现的，但不在陨石坑边缘附近，这支持了它们是由撞击揭露出来的观点。如果这一理论成立，那么它也将对寻找地球外的生命产生影响，因为这种含盐冰川可能孕育着某种形式的微生物生命。对于普通微生物来说，这里的环境过于恶劣，但对于地球上阿塔卡马沙漠、死海和温泉等利基环境中的一些嗜极生命形式来说，这里可能是它们的家园。这项研究发表在《行星科学杂志》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1400065.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1400065.htm