氣候變化模型依賴于遙感數據的準確性

在Betsy Kenaston參與的格陵蘭島科研項目中，科研小組將在地面上獲得的數據與MODIS圖像進行了對比

最近，格陵蘭冰蓋經歷了冰川加速融化，導致了全球海平面上升。隨著北極溫度變暖，融化可能會增加雪表面的暗度—如果表面的冰和雪變成黑色，它會更快吸收太陽輻射，變熱、融化，造成海平面大規模上升，這將淹沒世界許多城市。
但是許多監測格陵蘭冰蓋和冰芯的氣候模型已經嚴重過時，這給研究人員的野外工作造成了困難，成本也很高。因此，科學家無法確認格陵蘭島的雪是否存在變黑的現象及其原因。
去年春天，一個科研項目組開始探索這個問題，以及雪下的程度、區域，雪融化了多少，最終海平面即將上升到的高度。科研小組開始研究最近西格陵蘭冰蓋滲流區表面物質平衡的變化，包括用雪地摩托橫跨格陵蘭島3000公里來調查這塊巨大冰蓋將如何變化及變化的原因。

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? ? ? 為了收集關鍵數據，Gabriel Lewis（博士候選人）選擇應用美國ASD FieldSpec4 地物光譜儀（以下簡稱FS4），因為FS4采用便攜式設計，堅固耐用，便于運輸和野外現場使用，同時，FS4也可以測量反射率——在多個頻率上（350~2500 nm）都有很高的分辨率和精度，提供更詳細和完整的畫面。FS4還可以通過探針測量雪粒的光學晶粒度——一個確定雪是否已變黑的至關重要的信息。
? ? ? 除了測量反射率和雪粒的光學晶粒度，科研小組也收集了連續探冰雷達和7個25-30m的積雪芯，以及373次反射率測量數據和雪樣。隨后，該小組分析了樣品，并測量了它們的煙塵雜質。通過實驗室分析，該小組能夠測量雜質的數量、來源，以及確認它們是自然形成的還是人為的。
? ? ? 該項目同樣應用了遙感數據，將他們的發現跟通過當前科學理論（區域性氣候模型RCM和中等分辨率圖像光譜儀MODIS衛星）得出的調查結果進行了比較。雖然該項目預計于2017年年底完成，但到目前為止，Lewis和他的團隊已經發現了來自衛星與現場采集的數據之間的相似之處。
? ? ? 結果初步表明，RCM和MODIS反射率數據準確地捕捉到了反射率的空間變異性，并與現場測量十分吻合。結果同樣表明，光學晶粒度與反射率呈負相關，但雜質質量與反射率無相關。這些結果與最近研究相一致，這證明，雪的晶粒度在減少反射率的作用上是黑碳含量和雪密度的5-10倍。
? ? ? “知道我們走在正確的軌道上真是太好了，”Lewis說，“在格陵蘭島做的反射率測量數據，與許多衛星、氣候模型測量數據相吻合，這真是太棒了。”
? ? ? 對于冰蓋即將會發生什么，還有很多的不確定性——很復雜，而且很難建模和預測——所以，如果氣候模型能夠準確地描述現在發生的事情，科學家們將會滿懷信心的應用這些模型預測將來會發生的事情。

“我幫忙收集和分析的數據會幫助我們理解氣候變化對格陵蘭島的影響，及其對地球未來的影響。”Lewis說。

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注：Betsy Kenaston：a marketing specialist at ASD

信息來源：GeoConnexion International?Magazine

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