2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
A kutatók több mint egy évtizednyi adatot használtak fel az ESA ERS műholdak radarmagasságmérőiből, hogy a grönlandi jégtakaró vastagságának változásairól eddig a legrészletesebb képet készítsenek.
Egy norvég vezetésű csapat az ERS-adatokat használta a grönlandi jégtakaró magasságváltozásainak mérésére 1992 és 2003 között, és azt találta, hogy a közelmúltban a belső szakaszok növekedése körülbelül évi hat centiméterre becsülhető a vizsgált időszakban. A kutatást a Science Magazine várhatóan november 20-án publikálja, amely október 20-án jelent meg az online Science Expressben.
Az ERS radar-magasságmérők úgy működnek, hogy másodpercenként 1800 különálló radarimpulzust küldenek le a Földre, majd rögzítik, mennyi idő alatt verődik vissza a visszhangjuk 800 kilométert a műholdplatformra. Az érzékelő az impulzusok útját nanoszekundum alá szorozza, hogy legfeljebb két centiméteres pontossággal kiszámítsa a lenti bolygó távolságát.
Az ESA legalább egy működő radarmagasságmérővel rendelkezik sarki pályán 1991 júliusa óta, amikor az ERS-1-et felbocsátották. Az ESA első Föld-megfigyelő űrszondájához 1995 áprilisában csatlakozott az ERS-2, majd 2002 márciusában a tíz műszeres Envisat műhold.
Az eredmény egy tudományosan értékes, hosszú távú adatkészlet, amely lefedi a Föld óceánjait és szárazföldit, valamint a jégmezőket – amely felhasználható arra, hogy csökkentse a bizonytalanságot azzal kapcsolatban, hogy a szárazföldi jégtakarók nőnek-e vagy zsugorodnak-e, ahogy egyre nő a globális hatások miatti aggodalom. felmelegedés.
A Föld legnagyobb szigetét, Grönlandot borító jégtakaró területe 1 833 900 négyzetkilométer, átlagos vastagsága pedig 2.3 kilométer. Ez a fagyott édesvíz második legnagyobb koncentrációja a Földön, és ha teljesen megolvadna, a globális tengerszint akár hét méterrel is megnőne.
A grönlandi jégtakaró olvadásának növekedéséből adódó édesvíz beáramlása az Atlanti-óceán északi részébe szintén gyengítheti a Golf-áramlatot, ami potenciálisan súlyosan befolyásolhatja Észak-Európa és a világ éghajlatát.
A grönlandi jégtakaró változásainak helyszíni megfigyelések, repülőgépek és műholdak segítségével történő mérésére tett erőfeszítések javították a tudományos ismereteket az elmúlt évtized során, de még mindig nincs konszenzusos értékelés a jégtakaró általános tömegmérlegéről. Vannak azonban bizonyítékok a part menti peremterületeken az elmúlt években tapaszt alt olvadásra és elvékonyodásra, valamint arra utaló jelek, hogy a nagy grönlandi kilépő gleccserek hullámzást okozhatnak, valószínűleg az éghajlatváltozás hatására.
Sokkal kevésbé ismertek a jégtakaró hatalmas megemelkedett belső területén végbemenő változások. Ezért egy nemzetközi tudóscsoport – a norvég Nansen Környezetvédelmi és Távérzékelési Központból (NERSC), a Mohn-Sverdrup Globális Óceánkutatási és Operatív Oceanográfiai Központból és a Bjerknes Klímakutató Központból, az orosz Nansen Nemzetközi Környezetvédelmi és Távérzékelési Központból és az Egyesült Államokból ' Environmental Systems Analysis Research Center – kénytelenek voltak előállítani és elemezni a grönlandi jégtakaró magasságának műholdas magasságmérős megfigyeléseinek leghosszabb folyamatos adatkészletét.
Az ERS-1 és az ERS-2 adatpontjainak tízmillióinak kombinálásával a csapat meghatározta a felszín magassági ingadozásainak és változásainak térbeli mintázatait 11 éves időszak alatt.
Az eredmény vegyes kép, évi nettó 6,4 centiméteres növekedéssel az 1500 méter feletti belterületen. E tengerszint feletti magasság alatt a magasságváltozás mértéke mínusz 2,0 cm évente, ami nagyjából megfelel a jégtakaró peremeinek jelentett elvékonyodásának. Az 1500 méter alatti trend azonban nem tartalmazza azokat a meredek lejtésű peremterületeket, ahol a jelenlegi magasságmérő adatai használhatatlanok.
A területileg átlagos növekedés 5,4 cm évente a vizsgált területen, a jégtakaró alatti alapkőzet jégkorszak utáni emelkedésével korrigálva. Ezek az eredmények azért figyelemre méltóak, mert ellentétben állnak a grönlandi magasan fekvő jegek egyensúlyának korábbi tudományos megállapításaival.
A NERSC Ola M. Johannessen professzora által vezetett csapat a grönlandi jégtakaró belső növekedését a megnövekedett havazásnak tulajdonítja, amely a regionális légköri keringés változékonyságához kapcsolódik, amelyet North Atlantic Oscillation (NAO) néven ismerünk. Az 1920-as években fedezték fel először, a NAO a csendes-óceáni El Niño jelenséghez hasonlóan jár el, hozzájárulva az Atlanti-óceán északi részén és Európában tapasztalható éghajlati ingadozásokhoz.
Adataikat a NAO indexével összehasonlítva a kutatók közvetlen kapcsolatot állapítottak meg a grönlandi jégtakaró magasságváltozása és a NAO téli erős pozitív és negatív fázisai között, amelyek nagymértékben szabályozzák a Grönland feletti hőmérséklet- és csapadékmintákat.
Johannessen professzor megjegyezte: "Ez az erős negatív korreláció a téli magasságváltozások és a NAO-index között azt sugallja, hogy a téli szezon és a NAO alulértékelt szerepe van a magasságváltozásokban – ez egy helyettesítő karakter a grönlandi jégtakaró tömegmérleg-forgatókönyveiben a globális felmelegedés mellett."
Figyelmeztetett arra, hogy a radarmagasságmérő felmérés által kimutatott közelmúltbeli növekedés nem feltétlenül tükröz hosszú távú vagy jövőbeli trendet. Mivel a magas szélességi körök éghajlati ciklusának természetes változékonysága, amely magában foglalja a NAO-t is, nagyon nagy, még egy 11 éves adathalmaz is rövid marad.
"Egyértelműen szükség van az új műholdas magasságmérők és egyéb megfigyelések, valamint a grönlandi jégtakaró tömegköltségvetésének kiszámításához szükséges numerikus modellek felhasználásával történő folyamatos megfigyelésre" - tette hozzá Johannessen. A grönlandi jég modellezési tanulmányai Az üvegházhatást okozó globális felmelegedés hatására kialakuló laptömegmérleg azt mutatta, hogy a 3ºC körüli hőmérséklet-emelkedés nagy magasságokban pozitív tömegmérleg-változásokhoz vezet – a hó felhalmozódása miatt –, míg alacsonyan negatív – a felhalmozódást meghaladó hóolvadás miatt.
Az ilyen modellek egyetértenek az új megfigyelési eredményekkel. Ennek a küszöbértéknek az elérése után azonban, potenciálisan a következő száz évben, az olvadásból származó veszteségek meghaladnák a hóesés növekedéséből származó felhalmozódást – akkor a grönlandi jégtakaró olvadása folytatódna.
A Science folyóiratban idén júniusban megjelent tanulmány részletesen ismertette az Antarktiszi jégtakaró hasonló elemzésének eredményeit az ERS radar magasságmérő adatai alapján, amelyet Curt Davis, a Missouri-Columbia Egyetem professzora által vezetett csapat végzett..
Az eredmények a Kelet-Antarktiszon évi 1,8 cm-es vastagodást mutattak ki, de a Nyugat-Antarktisz jelentős részén elvékonyodtak. Az Antarktiszi-félsziget nagy részére nem álltak rendelkezésre adatok, mivel a közelmúltban a jégtakaró elvékonyodott a regionális éghajlati felmelegedés miatt, ami szintén a radar jelenlegi magasságmérési teljesítményének korlátai miatt következett be.
Az ESA CryoSat küldetése, amely az október 8-i kilövéskor elveszett, szállította a világ első radar-magasságmérőjét, amelyet kifejezetten szárazföldi és tengeri jégen való használatra terveztek. A szárazföldi jégtakarók kontextusában a CryoSat képes lett volna adatokat gyűjteni meredek lejtős jégszegélyeken, amelyek láthatatlanok maradnak a jelenlegi radarmagasságmérők számára – éppen ezekben a régiókban történik a legnagyobb veszteség.
Jelenleg folynak az erőfeszítések annak érdekében, hogy megvizsgálják a CryoSat-2 megépítésének és repülésének lehetőségét, és a döntést az év végéig hozzák meg. Addig is az ERS és az Envisat által a jégtakaró változásának értékes éghajlati rekordja folyamatosan bővül.
