格陵蘭島在變黑嗎？

      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。隨著北極溫度變暖，融化可能會增加雪表面的暗度—如果表面的冰和雪變成黑色，它會更快吸收太陽輻射，變熱、融化，造成海平面大規(guī)模上升，這將淹沒世界許多城市。
      但是許多監(jiān)測格陵蘭冰蓋和冰芯的氣候模型已經(jīng)嚴重過時，這給研究人員的野外工作造成了困難，成本也很高。因此，科學家無法確認格陵蘭島的雪是否存在變黑的現(xiàn)象及其原因。
      去年春天，一個科研項目組開始探索這個問題，以及雪下的程度、區(qū)域，雪融化了多少，最終海平面即將上升到的高度?？蒲行〗M開始研究最近西格陵蘭冰蓋滲流區(qū)表面物質(zhì)平衡的變化，包括用雪地摩托橫跨格陵蘭島3000公里來調(diào)查這塊巨大冰蓋將如何變化及變化的原因。

 

      為了收集關鍵數(shù)據(jù)，Gabriel Lewis（博士候選人）選擇應用美國ASD FieldSpec4 地物光譜儀（以下簡稱FS4），因為FS4采用便攜式設計，堅固耐用，便于運輸和野外現(xiàn)場使用，同時，F(xiàn)S4也可以測量反射率——在多個頻率上（350~2500 nm）都有很高的分辨率和精度，提供更詳細和完整的畫面。FS4還可以通過探針測量雪粒的光學晶粒度——一個確定雪是否已變黑的至關重要的信息。
      除了測量反射率和雪粒的光學晶粒度，科研小組也收集了連續(xù)探冰雷達和7個25-30m的積雪芯，以及373次反射率測量數(shù)據(jù)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)。通過實驗室分析，該小組能夠測量雜質(zhì)的數(shù)量、來源，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(shù)據(jù)，將他們的發(fā)現(xiàn)跟通過當前科學理論（區(qū)域性氣候模型RCM和中等分辨率圖像光譜儀MODIS衛(wèi)星）得出的調(diào)查結(jié)果進行了比較。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(xiàn)了來自衛(wèi)星與現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)之間的相似之處。
      結(jié)果初步表明，RCM和MODIS反射率數(shù)據(jù)準確地捕捉到了反射率的空間變異性，并與現(xiàn)場測量十分吻合。結(jié)果同樣表明，光學晶粒度與反射率呈負相關，但雜質(zhì)質(zhì)量與反射率無相關。這些結(jié)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，“在格陵蘭島做的反射率測量數(shù)據(jù)，與許多衛(wèi)星、氣候模型測量數(shù)據(jù)相吻合，這真是太棒了。”
      對于冰蓋即將會發(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(xiàn)在發(fā)生的事情，科學家們將會滿懷信心的應用這些模型預測將來會發(fā)生的事情。

       “我?guī)兔κ占头治龅臄?shù)據(jù)會幫助我們理解氣候變化對格陵蘭島的影響，及其對地球未來的影響。”Lewis說。

 

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