Карта на Гренландия с температурни промени. Кредит за изображение: ESA. Щракнете за уголемяване
Изследователите са използвали повече от десетилетие данни от радарни висотомери на спътниците на ERS на ESA, за да създадат най-подробната картина досега на промените в дебелината на ледения лист на Гренландия.
Екип, ръководен от Норвегия, използва данните на ERS за измерване на промените в котата на Гренландския леден лист от 1992 г. до 2003 г., откривайки скорошния ръст на вътрешните участъци, оценен на около шест сантиметра годишно през периода на проучване. Предстои проучването да бъде публикувано от Science Magazine през ноември, след като беше публикувано в онлайн Science Express на 20 октомври.
Радарните висотомери ERS работят, като изпращат 1800 отделни радарни импулси надолу към Земята в секунда, след което записват колко време ехото им отнема, за да отскочат 800 километра до сателитната платформа. Сензорът пъти изминава пътуването на импулсите си до под наносекунда, за да изчисли разстоянието до планетата отдолу до максимална точност от два сантиметра.
ESA има поне един работещ радар висотомер в полярна орбита от юли 1991 г., когато стартира ERS-1. Първият космически кораб за наблюдение на Земята се присъедини към ERS-2 през април 1995 г., след това през март 2002 г. с десет инструмента спътник Envisat.
Резултатът е научно ценен дългосрочен набор от данни, обхващащ земните океани и земя, както и ледените полета - които могат да бъдат използвани за намаляване на несигурността дали сухопътните ледени покривки растат или се свиват, тъй като нараства опасението за ефектите от глобалното затопляне.
Ледената покривка, покриваща най-големия остров на Гренландия, има площ от 1 833 900 квадратни километра и средна дебелина 2,3 километра. Това е втората най-голяма концентрация на замръзнала сладка вода на Земята и ако се стопи напълно глобално морско равнище, ще се увеличи с до седем метра.
Притокът на сладка вода в Северния Атлантически океан от всяко увеличаване на топенето от Гренландския леден лист също може да отслаби Гълфстрийм, което потенциално да повлияе на климата на Северна Европа и на широкия свят.
Усилията за измерване на промените в ледения лист на Гренландия с помощта на полеви наблюдения, летателни апарати и спътници подобриха научните знания през последното десетилетие, но все още няма консенсусна оценка на общия баланс на масата на ледената покривка. Съществуват обаче доказателства за топене и изтъняване в крайбрежните крайни райони през последните години, както и признаци, че големите ледници на излазните зони на Гренландия могат да се издигнат, вероятно в отговор на климатичните промени.
Много по-малко известни са промените, настъпващи в огромната завишена вътрешна зона на ледената покривка. Следователно международен екип от учени - от Норвежкия център за околна среда и дистанционно зондиране в Нансен (NERSC), Център за глобални океански изследвания и оперативна океанография на Мон-Свердруп и Център за климатични изследвания в Бьеркнес, от руския Международен център за околна среда и дистанционно изследване в Нансен и Съединените щати „Изследователски център за анализ на екологичните системи - бяха принудени да извлекат и анализират най-дългия непрекъснат набор от данни за спътникови висотомерни наблюдения на височините на Гренландския леден лист.
Чрез комбиниране на десетки милиони точки от данни от ERS-1 и ERS-2, екипът определи пространствени модели на измененията и промените в повърхностните кота на промените за 11-годишен период.
Резултатът е смесена картина с нетно увеличение от 6,4 сантиметра годишно във вътрешната зона над надморската височина от 1500 метра. Под тази надморска височина скоростта на промяна на котата е минус 2,0 см годишно, като в голяма степен съответства на отчетеното изтъняване в границите на ледената покривка. Тенденцията под 1500 метра обаче не включва стръмно наклонените пределни области, където настоящите данни за височината са неизползваеми.
Пространствено усредненото увеличение е 5,4 см годишно над изследваната площ, когато се коригира за издигане след ледниковия период на основата под ледената покривка. Тези резултати са забележителни, защото са в контраст с предишни научни открития за баланс в леда на височина на Гренландия.
Екипът, ръководен от професор Ола М. Йоханессен от NERSC, приписва този вътрешен ръст на Гренландския леден лист за увеличен снеговалеж, свързан с променливостта в регионалната циркулация на атмосферата, известна като Северноатлантическата осцилация (NAO). За първи път открит през 20-те години на миналия век, НАО действа по подобен начин на феномена Ел Ниньо в Тихия океан, допринасяйки за колебанията на климата в Северния Атлантически океан и Европа.
Сравнявайки своите данни с индекс на NAO, изследователите установиха пряка връзка между промяната на котата на Гренландия и силните положителни и отрицателни фази на NAO през зимата, които до голяма степен контролират температурата и моделите на валежите над Гренландия.
Професор Йоханессен коментира: „Тази силна отрицателна връзка между зимните промени в котата и NAO индекса предполага недооценена роля на зимния сезон и NAO за промените в котата - алтернатива в сценариите на масовия баланс на Гренландския леден лист при глобалното затопляне.“
Той предупреди, че последният растеж, установен от проучването на радарната алтиметрия, не отразява непременно дългосрочна или бъдеща тенденция. Тъй като естествената променливост в климатичния цикъл на голяма ширина, включваща NAO, е много голяма, дори 11-годишен набор от данни остава кратък.
„Очевидно има нужда от непрекъснат мониторинг, като се използват нови сателитни висотомери и други наблюдения, заедно с числови модели за изчисляване на масовия бюджет на Гренландския леден лист“, добави Йоханессен.
Моделни проучвания на масата на баланса на Гренландския леден лист при глобално затопляне на парникови газове показват, че повишаването на температурата до около 3 ° C води до положителни промени в баланса на масата при високи възвишения - поради натрупване на сняг - и отрицателни при ниски възвишения - поради превишаване на натрупването на снега.
Такива модели са съгласни с новите резултати от наблюденията. Но след като този праг бъде достигнат, потенциално в рамките на следващите сто години, загубите от топенето ще надхвърлят натрупването от увеличаването на снеговалежите - тогава ще се стигне до стопяването на Гренландския леден лист.
Документ, публикуван в Science през юни тази година, подробно описва резултатите от подобен анализ на ледния лист на Антарктида въз основа на данните на радарския висотомер на ERS, извършен от екип, ръководен от професор Кърт Дейвис от Университета в Мисури-Колумбия.
Резултатите показаха удебеляване в Източна Антарктида от порядъка на 1,8 см годишно, но изтъняване в значителна част от Западна Антарктида. Данни не бяха налични за голяма част от Антарктическия полуостров, поради неотдавнашното изтъняване на ледената покривка поради регионалното затопляне на климата, отново поради ограниченията в текущата работа на радарен висотомер.
Мисията CryoSat на ESA, изгубена по време на изстрелването си на 8 октомври, проведе първия в света предназначен за радар висотомер, предназначен за използване както по суша, така и върху морски лед. В контекста на сухоземен лед CryoSat би бил в състояние да получи данни за стръмно наклонени ледени граници, които остават невидими за текущите радарни висотомери - това са самите региони, в които се извършва най-голямата загуба.
В момента се правят усилия за проучване на възможността за изграждане и летене на CryoSat-2, като решението трябва да бъде взето до края на годината. Междувременно ценният климатологичен запис на промяната на ледения лист, установен от ERS и Envisat, ще продължи да се разширява.
Оригинален източник: ESA News Release
