【遥感应用】平衡海平面预算
来源: http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Space_for_our_climate/Balancing_the_sea-level_budget
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2015-01-05

全球气温上升加速冰川和冰盖的融化,伴随的海水受热体积膨胀,导致全球海平面上升。科学家利用卫星数据来更好地了解气候变化情况下,每种因素对海平面上升这一灾难性后果产生的贡献。

最新估计显示,每年全球海平面上升约3毫米,这是全球变暖的主要威胁之一,尤其是对地势低洼的沿海地区。

确定每一个因素对海平面上升的贡献是气候科学最复杂的挑战之一。这涉及到跟踪全球水以各种形态围绕地球移动-固态、液态或者气态。

地球观测卫星能够连续观测全球和区域海平面变化,他们也可以对各种来源的水做定量观测。

欧空局(ESA) 气候变化启动项目(CCI)使海洋、陆地、大气和冰冻圈方面的专家一起研究,量化各种海平面变化来源-称为平衡海平面预算。

法国空间局(CNES)地球物理学和海洋学太空观测研究中心(LEGOS)科学家和CCI海平面项目负责人Anny Cazenave指出,他们已经对7颗卫星的测高数据进行再处理,以改善全球平均海平面及其地区差异的估算。结合CCI其他项目的结果,如冰盖和冰川项目,帮助更好的理解海平面预算。

冰盖和冰川大小的变化可以用卫星雷达高度计测算,就像ESA为测量冰层特别设计的CryoSat卫星一样。通过监测这些变化,科学家可以估算有多少水进入了海洋。

英国利兹大学Andrew Shepherd表明,关于CCI冰盖项目,他们的目标是监测极地冰盖对气候变化的反应,测量结果将帮助更好地理解全球海平面上升的起因和改善对未来海平面预估的确定性。

自1993年以来,覆盖格陵兰岛和南极洲的冰盖融化使全球海平面每年升高了0.6毫米,对海平面上升贡献约占20%。尽管这可能看起来小,但是它们在此期间的年度增量将近两倍。冰川对海平面上升占据了更大的比例-27%-它们的消失在过去20年保持相对稳定。

瑞士苏黎世大学地理系科学家、CCI冰川项目负责人Frank Paul指出,他们最近使用第一个完整的冰川数据库和大范围的来自卫星、地面和其他测量数据,形成了关于冰川对全球海平面上升影响的新评估。超过90%的量仅来自五个地区:阿拉斯加、加拿大北极和格陵兰岛冰川以及亚洲高山和南美巴塔哥尼亚高原。

海平面上升另一个重要贡献来自全球气温上升使海洋体积产生热膨胀。Envisat卫星上的辐射测量计可以使科学家监测海洋表面温度变化,另外自动分析浮标传感器网络测量水下温度的情况。这些基于卫星和海洋的测量方法被一起用来计算海洋热膨胀对海平面变化的贡献情况-在1993年到2010年海平面上升量中约占37%。

定量冰川融化以及海洋水温升高对海平面上升的影响,将能够更好地预测海平面变化。这些预测是发展缓解策略的必要依据,尤其是对地势低洼的沿海地区。

为了开展这些预测,卫星数据正用于验证气候模型,估算包括海平面的未来气候指标的变化。为提高预测变化结果的可信度,它首先必须要确认气候模型能够正确地复制现在和近期过去的气候变异。

第一阶段的CCI项目现已完成,科学家正在整合他们的数据集来得到一个更清晰的地球水不平衡情况的画面。

(王化编译,殷永元审核)