科技日?qǐng)?bào)記者 于紫月

7月4日，《自然·氣候變化》發(fā)表了極地冰蓋研究領(lǐng)域的一項(xiàng)突破性成果。由中山大學(xué)領(lǐng)銜的國(guó)際團(tuán)隊(duì)結(jié)合星載微波輻射計(jì)數(shù)據(jù)與冰蓋自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)，創(chuàng)新性地聯(lián)合冰面融雪物理過程模型與機(jī)器學(xué)習(xí)模型，成功構(gòu)建了兩極冰蓋融化量遙感反演算法，生成近30年間格陵蘭與南極冰蓋逐日融水體積數(shù)據(jù)集，實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩極冰蓋整體融化狀態(tài)的長(zhǎng)時(shí)序評(píng)估，填補(bǔ)了該領(lǐng)域的關(guān)鍵觀測(cè)空白。研究結(jié)果顯示，兩極冰蓋融化正在加劇，北極海冰減少與南極臭氧空洞恢復(fù)為關(guān)鍵“推手”。

全球變暖背景下，南極冰蓋和位于北極的格陵蘭冰蓋正以前所未有的速度消融，導(dǎo)致海平面上升、影響全球氣候環(huán)境。受限于極地惡劣環(huán)境和實(shí)地觀測(cè)資料的稀缺，科學(xué)家只能依賴區(qū)域氣候模型進(jìn)行大尺度、長(zhǎng)時(shí)序的冰蓋融水體積估算，缺乏直接觀測(cè)驗(yàn)證，其準(zhǔn)確性存疑。

“該研究聯(lián)合衛(wèi)星與地面觀測(cè)手段量化了‘北極海冰減少’與‘格陵蘭冰蓋消融加劇’這兩個(gè)全球變化核心熱點(diǎn)間的緊密聯(lián)系。”文章第一作者、中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授鄭雷表示，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)清晰顯示1992—2022年間，格陵蘭冰蓋融水體積正以每年約45億噸的速度顯著增加。分析原因發(fā)現(xiàn)，北極巴芬灣海冰因全球氣候變暖而急劇減少，海洋表面蒸發(fā)增強(qiáng)，水汽深入到冰蓋上空“罩”上了一層“暖膜”，從而導(dǎo)致巴芬灣東部的格陵蘭冰蓋消融加劇。

另一方面，衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，進(jìn)入21世紀(jì)以來，東南極融水體積貢獻(xiàn)占比已超越南極半島，成為南極最大的融水來源區(qū)。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，近期南極臭氧空洞的恢復(fù)導(dǎo)致的平流層增溫是關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素之一，東南極冰蓋融水體積與臭氧總量指數(shù)顯著正相關(guān)。近30年的3次東南極極端融化事件均發(fā)生在臭氧空洞較小的年份，其中2018—2019年南極臭氧空洞恢復(fù)到近30年最小范圍，與此同時(shí)，東南極融水體積達(dá)到歷史最高值。

“為保護(hù)地球環(huán)境，近年來人類著力推動(dòng)南極臭氧空洞恢復(fù)，然而這一舉措或許正在誘發(fā)東南極極端融化。這再一次凸顯了地球系統(tǒng)響應(yīng)的復(fù)雜性，引人深思。”文章通訊作者、中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授程曉說。

（中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院供圖）