美國宇航局:ICESat-2監測地球上的冰損失

01。 10。 2018
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美國航太局已將雷射送入軌道,用於測量地球冰蓋的狀況。 這個任務被稱為ICESat-2,旨在提供有關如何進行更準確的信息 全球暖化正在影響地球的冰凍表面。近幾十年來,南極洲、格陵蘭島和北部北極灌木叢的冰蓋體積大幅減少。 NASA 及其 ICESat-2 計畫將從 500 公里外的軌道位置觀測並記錄這些變化.

正如我們從衛星名稱中可以推測的那樣,ICESat-2 是 2009 年初始項目的延續。它使用地球軌道上的雷射系統測量冰面。然而,這個計畫遇到了技術問題——衛星能力有限,一年只能測量和觀測幾個月。因此,美國宇航局重新設計了該技術,衛星現在應該更加可靠並且具有更詳細的洞察力。

斯克里普斯海洋研究所的海倫‧弗里克教授解釋:

「ICESat-2 將以我們從未見過的空間解析度觀測地球冰凍圈。此光束被分成六個單獨的光束(三對),這樣我們就可以更好地繪製冰面和冰川本身的坡度圖。這使我們能夠更好地解釋高度的變化。 每三個月,冰川表面就會進行相同的記錄,讓我們了解特定季節的高度變化。”

藝人渲染:ICESat-2 每秒發射雷射 10 次

為什麼 NASA 的這項任務很重要?

南極洲和格陵蘭島每年損失數十億噸冰。主要是溫暖的海水與陸地碰撞,融化這些海洋冰川的結果。這些冰塊隨後幫助海洋上升。在北極,季節性冰蓋也在減少。根據各方統計,自 1980 年以來,遠北海冰的總質量已損失了三分之二。雖然這對海平面上升沒有直接影響(它們更像是地理上的對應物,北極被陸地包圍,南極洲被海洋包圍),但它確實導致該地區的氣溫上升。

ICESat-2 計畫科學代表 Tom Neumann 博士表示:

「兩極發生的許多變化可能顯得非常模糊,因此需要非常精確的技術來正確測量它們。在像南極洲這樣的地區,即使海拔的變化只有一厘米,也代表著巨大的水量。高達140億噸。”

ICESat-2 是如何運作的?

這個新的雷射系統是美國太空總署有史以來建造的最大的地球觀測儀器之一。它重一噸。它使用稱為“光子計數”的技術。它每秒發射大約 10 個光脈衝。每個脈衝都會傳播到地球、反彈並以大約 000 毫秒的時間尺度返回。準確的時間等於反射面的高度點。

開發該儀器的 NASA 團隊成員 Cathy Richardson 表示:

「我們每秒發射出大約一兆個光子(光粒子)。大約有一個會回到我們身邊。我們可以精確地計算出該光子的返回時間,就像它發送到地球一樣。因此我們能夠將距離確定在半厘米以內。”

美國太空總署將為我們提供前所未有的地球冰面景觀

雷射每 70 公分測量一次。

這個專案會帶給我們什麼樣的資訊?

科學家希望ICESat-2能夠幫助創造 第一張南極海冰密度綜合圖。目前,獲取可用資訊的技術 僅適用於北極。有必要比較冰川表面的高點和海平面。科學家知道海水和冰的密度,因此他們可以計算出水下必須有多少冰才能確定海冰的總質量。

3月(Mar)和9月(Sep)海冰蓋比較。上方是北極的北極,下面是南極洲的南極

當然 在南極洲,需要採取不同的方法。在最南邊,海床經常被雪覆蓋,這會給冰川帶來很大的負擔,以至於它們完全被推入水下,而且計算要複雜得多。 所提出的解決方案結合了ICESat-2衛星和雷達衛星技術,ICESat-XNUMX衛星將有助於計算雪表面的高度,而雷達衛星的微波束可以深入雪表面。 因此,這種合作可以為該專案帶來更多亮點。

別擔心,雷射的威力不足以從離地面500公里的軌道高度幫助融化冰川。但在漆黑的夜裡 人們可以看到天空中的一個綠點,當 ICESat 飛過我們的區域時。

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