【博科园-科学科普(关注“博科园”看更多)】气候变化最明显的标志之一就是冰川和冰盖在世界各地消失的方式。当然这一趋势并不局限于北极冰盖或南极盆地。在地球的每一个角落,科学家一直在监测过去几十年来不断缩小的冰川,以确定它们的损失速度。
在1988年11月3日(左)和2017年12月5日(右)对新几内亚Puncak Jaya冰原拍摄的照片进行对比。图片版权:NASA/EO
这些活动由美国国家航空和宇宙航行局的地球观测台负责监督,该观测台依靠像陆地卫星卫星这样的仪器来监测来自轨道的季节性冰损失。由于这些卫星在最近发布的一系列图片中显示,南太平洋岛国巴布亚新几内亚的Puncak Jaya冰盖在过去三十年中一直在后退,并且有可能在10年内消失。
新几内亚的帕帕省地形崎岖,由构成苏德曼山脉的山脉组成。这一地区最高的山峰是Puncak Jaya和Ngga Pulu,它们分别位于海拔4,884米(16020英尺)和4862米(15950英尺)之间。尽管它们位于热带地区,但这些山峰的自然海拔使它们能够保持“永久”冰的小面积。
图为1988年11月3日,Puncak Jaya冰原的图像,图片版权:NASA/EO
考虑到地理因素,这些冰原非常罕见。事实上在热带地区,最近的冰川冰在非洲的肯亚山发现了11,200公里(6900英里)。除此之外在日本中部的泰特山(Mount Tate)有4500公里(2800英里)的地方需要冒险,因为那里的冰川更为常见,因为那里离赤道远得多。遗憾的是这些稀有的冰川每年都在遭受更大的威胁。就像今天世界上所有的热带冰川一样,Puncak Jaya附近山坡上的冰川正在以这样的速度萎缩,科学家估计它们可能在10年内消失。这张照片是由一对陆地卫星图片说明的,这些图片显示了过去三十年来冰原面积的缩小。
第一个图像(如上所示)是1988年11月3日由陆地卫星5号卫星上的专题制图仪获得的。第二幅图(下图)是由陆地卫星8号卫星上的操作陆地成像仪(奥利)于2017年12月5日拍摄的。这些假彩色图像是短波红外、红外线、近红外和红光的组合。冰原的范围以浅蓝色表示,而岩石区域则以棕色、绿色植被和白色的云表示。在2017年图像中心附近的灰色圆形区域是格拉斯伯格铜矿,这是世界上最大的黄金和第二大铜矿。这个矿在20世纪80年代到2000年代之间大幅扩张,这是铜价上涨的结果。
新几内亚Puncak Jaya冰原的图像,摄于2017年12月5日。图片版权:NASA/EO
正如图片所示在1988年,在山坡上有5块冰——梅伦、南墙、卡斯坦斯、东北壁冷杉和西北壁冰川。然而到2017年,只有Carstensz和一小部分东北壁冰川仍然存在。正如美国马里兰大学巴尔的摩分校(University of Maryland Baltimore County)和美国宇航局戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)的研究教授克里斯托弗·舒曼(Christopher Shuman)解释的那样:自上世纪80年代以来的冰区损失相当惊人,在蓝色冰与红色基岩的对比中可见。尽管该地区仍有降雪,但显然无法维持这些冰川遗迹。
同样2009年由陆地卫星5号所拍摄的同样的冰川(见下图)表明,Meren和Southwall冰川已经消失。与此同时,Carstensz、East Northwall Firn和West Northwall Firn冰川已经大幅撤退。根据损失的速度,科学家估计在20年内,Puncak Jaya的所有冰川都将消失。正如这些最新的图片所显示的,他们的估计是正确的。按照目前的速度,到本世纪20年代末,Carstensz和East Northwall Firn冰川的遗迹将会消失。造成冰川融化的主要原因是气温上升,这导致了快速的升华。然而,湿度水平的变化,降水模式和云量也会产生影响。
2009年10月9日,新几内亚Puncak Jaya冰原的图像,图片版权:NASA/EO
湿度也很重要,因为它影响着冰川直接向大气流失的速度。在空气比较湿润的地方,冰能够更容易地过渡到水,并且可以以降水的形式返回到冰川。如果空气主要是干的,冰就会直接从固态变成气态。温度和降水也与冰的损失密切相关。如果气温足够低,降水就会以雪的形式出现,这样就能维持冰川的生长并使其生长。另一方面,降雨会导致冰盖融化和消退。当然云会影响阳光到达冰川表面的程度,从而导致气候变暖和升华。
对于许多热带冰川,科学家们仍在研究这些因素的相对重要性,并试图确定人为因素在多大程度上起作用。与此同时,追踪这些变化如何导致热带地区的冰川消融,为科学家在研究世界其他地区的冰川消融提供了一种比较方法。正如德克萨斯大学(Texas a & M University)研究该地区的地理学教授安德鲁克莱恩(Andrew Klein)解释的那样:冰川衰退继续在热带地区蔓延——这恰好是东部热带地区最后的冰川。幸运的是,由于它们体积小,而且它们不代表大量水资源,影响将是有限的。
卫星继续在监测过程中发挥重要作用,使科学家能够绘制冰川消融的地图,绘制季节变化地图,并绘制出地球上不同地区之间的对比图。他们还允许科学家监测地球上偏远和无法进入的地区,以了解它们是如何受到影响的。最后但同样重要的是,他们允许科学家估计冰川消失的时间。
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参考:NASA Earth Observatory
作者:Matt Williams
内容:经“博科园”判定符合今主流科学
来自:Universe Today
编译:卿君侧
审校:博科园
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