氣候變化模型依賴(lài)于遙感數據的準確性
在Betsy Kenaston參與的格陵蘭島科研項目中，科研小組將在地面上獲得的數據與MODIS圖像進(jìn)行了對比
最近，格陵蘭冰蓋經(jīng)歷了冰川加速融化，導致了全球海平面上升。隨著(zhù)北極溫度變暖，融化可能會(huì )增加雪表面的暗度—如果表面的冰和雪變成黑色，它會(huì )更快吸收太陽(yáng)輻射，變熱、融化，造成海平面大規模上升，這將淹沒(méi)世界許多城市。
但是許多監測格陵蘭冰蓋和冰芯的氣候模型已經(jīng)嚴重過(guò)時(shí)，這給研究人員的野外工作造成了困難，成本也很高。因此，科學(xué)家無(wú)法確認格陵蘭島的雪是否存在變黑的現象及其原因。
去年春天，一個(gè)科研項目組開(kāi)始探索這個(gè)問(wèn)題，以及雪下的程度、區域，雪融化了多少，最終海平面即將上升到的高度?？蒲行〗M開(kāi)始研究最近西格陵蘭冰蓋滲流區表面物質(zhì)平衡的變化，包括用雪地摩托橫跨格陵蘭島3000公里來(lái)調查這塊巨大冰蓋將如何變化及變化的原因。
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? ? ? 為了收集關(guān)鍵數據，Gabriel Lewis（博士候選人）選擇應用美國ASD FieldSpec4 地物光譜儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)FS4），因為FS4采用便攜式設計，堅固耐用，便于運輸和野外現場(chǎng)使用，同時(shí)，FS4也可以測量反射率——在多個(gè)頻率上（350~2500 nm）都有很高的分辨率和精度，提供更詳細和完整的畫(huà)面。FS4還可以通過(guò)探針測量雪粒的光學(xué)晶粒度——一個(gè)確定雪是否已變黑的至關(guān)重要的信息。
? ? ? 除了測量反射率和雪粒的光學(xué)晶粒度，科研小組也收集了連續探冰雷達和7個(gè)25-30m的積雪芯，以及373次反射率測量數據和雪樣。隨后，該小組分析了樣品，并測量了它們的煙塵雜質(zhì)。通過(guò)實(shí)驗室分析，該小組能夠測量雜質(zhì)的數量、來(lái)源，以及確認它們是自然形成的還是人為的。
? ? ? 該項目同樣應用了遙感數據，將他們的發(fā)現跟通過(guò)當前科學(xué)理論（區域性氣候模型RCM和中等分辨率圖像光譜儀MODIS衛星）得出的調查結果進(jìn)行了比較。雖然該項目預計于2017年年底完成，但到目前為止，Lewis和他的團隊已經(jīng)發(fā)現了來(lái)自衛星與現場(chǎng)采集的數據之間的相似之處。
? ? ? 結果初步表明，RCM和MODIS反射率數據準確地捕捉到了反射率的空間變異性，并與現場(chǎng)測量十分吻合。結果同樣表明，光學(xué)晶粒度與反射率呈負相關(guān)，但雜質(zhì)質(zhì)量與反射率無(wú)相關(guān)。這些結果與最近研究相一致，這證明，雪的晶粒度在減少反射率的作用上是黑碳含量和雪密度的5-10倍。
? ? ? “知道我們走在正確的軌道上真是太好了，”Lewis說(shuō)，“在格陵蘭島做的反射率測量數據，與許多衛星、氣候模型測量數據相吻合，這真是太棒了?！?br data-filtered="filtered"/>? ? ? 對于冰蓋即將會(huì )發(fā)生什么，還有很多的不確定性——很復雜，而且很難建模和預測——所以，如果氣候模型能夠準確地描述現在發(fā)生的事情，科學(xué)家們將會(huì )滿(mǎn)懷信心的應用這些模型預測將來(lái)會(huì )發(fā)生的事情。
“我幫忙收集和分析的數據會(huì )幫助我們理解氣候變化對格陵蘭島的影響，及其對地球未來(lái)的影響?！盠ewis說(shuō)。
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注：Betsy Kenaston：a marketing specialist at ASD
信息來(lái)源：GeoConnexion International?Magazine
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