【遙感應(yīng)用】平衡海平面預(yù)算
來(lái)源:發(fā)布時(shí)間:2015-01-05
全球氣溫上升加速冰川和冰蓋的融化,伴隨的海水受熱體積膨脹,導(dǎo)致全球海平面上升??茖W(xué)家利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)來(lái)更好地了解氣候變化情況下,每種因素對(duì)海平面上升這一災(zāi)難性后果產(chǎn)生的貢獻(xiàn)。
最新估計(jì)顯示,每年全球海平面上升約3毫米,這是全球變暖的主要威脅之一,尤其是對(duì)地勢(shì)低洼的沿海地區(qū)。
確定每一個(gè)因素對(duì)海平面上升的貢獻(xiàn)是氣候科學(xué)最復(fù)雜的挑戰(zhàn)之一。這涉及到跟蹤全球水以各種形態(tài)圍繞地球移動(dòng)-固態(tài)、液態(tài)或者氣態(tài)。
地球觀測(cè)衛(wèi)星能夠連續(xù)觀測(cè)全球和區(qū)域海平面變化,他們也可以對(duì)各種來(lái)源的水做定量觀測(cè)。
歐空局(ESA) 氣候變化啟動(dòng)項(xiàng)目(CCI)使海洋、陸地、大氣和冰凍圈方面的專(zhuān)家一起研究,量化各種海平面變化來(lái)源-稱(chēng)為平衡海平面預(yù)算。
法國(guó)空間局(CNES)地球物理學(xué)和海洋學(xué)太空觀測(cè)研究中心(LEGOS)科學(xué)家和CCI海平面項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Anny Cazenave指出,他們已經(jīng)對(duì)7顆衛(wèi)星的測(cè)高數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理,以改善全球平均海平面及其地區(qū)差異的估算。結(jié)合CCI其他項(xiàng)目的結(jié)果,如冰蓋和冰川項(xiàng)目,幫助更好的理解海平面預(yù)算。
冰蓋和冰川大小的變化可以用衛(wèi)星雷達(dá)高度計(jì)測(cè)算,就像ESA為測(cè)量冰層特別設(shè)計(jì)的CryoSat衛(wèi)星一樣。通過(guò)監(jiān)測(cè)這些變化,科學(xué)家可以估算有多少水進(jìn)入了海洋。
英國(guó)利茲大學(xué)Andrew Shepherd表明,關(guān)于CCI冰蓋項(xiàng)目,他們的目標(biāo)是監(jiān)測(cè)極地冰蓋對(duì)氣候變化的反應(yīng),測(cè)量結(jié)果將幫助更好地理解全球海平面上升的起因和改善對(duì)未來(lái)海平面預(yù)估的確定性。
自1993年以來(lái),覆蓋格陵蘭島和南極洲的冰蓋融化使全球海平面每年升高了0.6毫米,對(duì)海平面上升貢獻(xiàn)約占20%。盡管這可能看起來(lái)小,但是它們?cè)诖似陂g的年度增量將近兩倍。冰川對(duì)海平面上升占據(jù)了更大的比例-27%-它們的消失在過(guò)去20年保持相對(duì)穩(wěn)定。
瑞士蘇黎世大學(xué)地理系科學(xué)家、CCI冰川項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Frank Paul指出,他們最近使用第一個(gè)完整的冰川數(shù)據(jù)庫(kù)和大范圍的來(lái)自衛(wèi)星、地面和其他測(cè)量數(shù)據(jù),形成了關(guān)于冰川對(duì)全球海平面上升影響的新評(píng)估。超過(guò)90%的量?jī)H來(lái)自五個(gè)地區(qū):阿拉斯加、加拿大北極和格陵蘭島冰川以及亞洲高山和南美巴塔哥尼亞高原。
海平面上升另一個(gè)重要貢獻(xiàn)來(lái)自全球氣溫上升使海洋體積產(chǎn)生熱膨脹。Envisat衛(wèi)星上的輻射測(cè)量計(jì)可以使科學(xué)家監(jiān)測(cè)海洋表面溫度變化,另外自動(dòng)分析浮標(biāo)傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)量水下溫度的情況。這些基于衛(wèi)星和海洋的測(cè)量方法被一起用來(lái)計(jì)算海洋熱膨脹對(duì)海平面變化的貢獻(xiàn)情況-在1993年到2010年海平面上升量中約占37%。
定量冰川融化以及海洋水溫升高對(duì)海平面上升的影響,將能夠更好地預(yù)測(cè)海平面變化。這些預(yù)測(cè)是發(fā)展緩解策略的必要依據(jù),尤其是對(duì)地勢(shì)低洼的沿海地區(qū)。
為了開(kāi)展這些預(yù)測(cè),衛(wèi)星數(shù)據(jù)正用于驗(yàn)證氣候模型,估算包括海平面的未來(lái)氣候指標(biāo)的變化。為提高預(yù)測(cè)變化結(jié)果的可信度,它首先必須要確認(rèn)氣候模型能夠正確地復(fù)制現(xiàn)在和近期過(guò)去的氣候變異。
第一階段的CCI項(xiàng)目現(xiàn)已完成,科學(xué)家正在整合他們的數(shù)據(jù)集來(lái)得到一個(gè)更清晰的地球水不平衡情況的畫(huà)面。
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