网易首页 > 网易科技 > 科学探索 > 正文

NASA冰探测卫星即将升空:跟踪融化的极地冰

0
分享至

(原标题:跟踪融化的极地冰 ——NASA冰探测卫星即将升空)

NASA的冰探测卫星ICESat-2(艺术概念图)。图片来源:《自然》网站

今日视点

本报记者 刘 霞

地球上,人类活动导致的气候变化造成的后果正在显现:北极海冰在消失,格陵兰岛和南极洲的冰盖融化使海平面加速上升。然而近十年来,美国国家航空航天局(NASA)一直缺乏专用卫星来测量极地冰层厚度的变化。不过,随着耗资10亿美元的冰、云和陆地高程卫星(ICESat-2)即将发射升空,这一现状将成为过去。

据英国《自然》杂志官网9月10日报道,ICESat-2利用激光工作,观测精度可达0.5厘米,它将重点测量格陵兰岛和南极洲等地冰层厚度的变化,同时也收集有关森林生长和云层高度的数据。

十年磨一剑

《自然》杂志称,NASA计划于15日从加州范登堡空军基地,利用“德尔塔2”(Delta 2)火箭,将ICESat-2送入太空。

该卫星旨在跟踪冰层厚度的季节和年度变化,精度在0.5厘米以内,这一分辨率高于之前的任何高程监测卫星。它将在地球表面500公里之上的轨道运行,并在未来3年内每3个月一次覆盖全球。

据美国科罗拉多州国家冰雪数据中心的冰川学家泰德·斯卡姆波介绍,ICESat-2任务是ICESat-1(于2010年结束任务)的继任者。十年磨一剑,科学家于2008年构想了这颗最新的卫星,但其上的高级地形激光测高仪系统(ATLAS)历时5年才研发完成。此外,金属支架意外膨胀导致用于放大激光的晶体破裂,修复它们并解决其他复杂问题不仅使预算增加了数亿美元,也使本应于2016年进行的发射延迟到今年。

比“前辈”更能干

斯卡姆波介绍,ATLAS令ICESat-2“如虎添翼”,可以获得比“前辈”ICESat-1更精确的图像。ATLAS每秒发射1万个激光脉冲,通过测量这些脉冲中的光子从卫星传播到地球表面并返回的时间来测算高度。返回越快,ICESat-2测量的高度越高。频繁点火意味着每个脉冲相对较弱,为了捕捉微弱的反射,卫星使用一个小望远镜将光线漏到敏感的真空管上,这些真空管可以探测到单个光子。

此外,ICESat-1使用单束激光,而ICESat-2使用三对平行光束,使其能同时沿多个路径扫描且分辨率更高;ICESat-1沿着轨道每隔150米读取一次读数,而ICESat-2每隔70厘米就记录一次高度。ICESat-2的更高分辨率使其能获得地球冰层地形的细粒度视图,而且,随着时间的推移,它将揭示冰的变化,这些变化可以为构建预测模型提供信息。

科罗拉多大学博尔德分校冰川学家瓦利德·阿卜杜拉蒂是最早提出ICESat-2任务的科学家之一,他说:“我们关心海冰萎缩或增长的速度,因为它会影响海洋与大气之间的能量交换,进而影响海洋环流、大气环流、天气和与气候有关的现象。”

NASA的ICESat-2项目科学家汤姆·瓦格勒则表示,最终,他们希望了解引导这些冰变化的过程和气候驱动因素。一旦科学家们知道是什么促使地球冰层发生这些变化,他们就可以利用这些信息来更好地预测变化的剧烈程度。

剑指极地冰盖

据《科学》杂志报道,ICESat-2的首要任务是揭示东南极冰盖(地球上最大的冰盖)的秘密。极端寒冷和高海拔被认为可以保护它免受严重的冰损失,但科学家们想要了解降雪、不断融化的冰和不断移动的基岩是如何导致海拔微小变化的。这颗卫星也将能够窥视南极半岛峭壁的情况,尽管这一峭壁体积很小,但仍占该大陆冰川损失的四分之一。

欧洲空间局(ESA)的冰层探测科研卫星冷星-2(CryoSat-2)也在密切关注极地冰的变化情况。但英国利兹大学冰川学家、CryoSat-2首席科学顾问安德鲁·谢泼德指出,CryoSat-2的雷达波束太宽,无法对南极半岛崎岖山峰中的冰进行精确测量。

科学家们还将使用ICESat-2监测冰盖的接地线,在这些地方,释放到海洋的冰川会自由漂浮在基岩上并变成冰架,这些冰架很容易被温暖的海水从下面融化,导致内陆接地线下降。由于南极洲基岩的碗状地形,冰川学家担心下降会加速导致冰层迅速坍塌。

如果一个冰架即将坍塌入海,科学家们希望能立即开展观测活动。布法罗大学遥感冰川学家比塔·阿索正在探索如何在早期预警系统中使用ICESat-2提供的数据,该早期预警系统可以近乎实时而非一年或两年之后监测突然融化事件。

此外,ICESat-2还可以追踪森林生长的变化,这是碳增加或减少的关键指标。当研究人员将这些数据与来自其他地球监测卫星(如测量臭氧、空气质量或土壤湿度的卫星)提供的信息相结合时,可对影响冰、海洋和气候的全球过程获得更全面的了解。

ICESat-2还将与CryoSat-2联手测量覆盖陆地和海冰的雪。由于激光从雪中反射,而雷达从下方的冰中反射,结合两颗卫星的测量值可以帮助调查人员将雪与冰分开,进一步精确了解冰层厚度变化。

华盛顿大学冰川学家彼得·内夫说:“这就是我们真正需要的东西,如果我们不理解驱动变化的过程,我们真的无法清楚地了解未来几十年可能会继续发生的事情。”

(科技日报北京9月12日电)

相关推荐
热点推荐
考公女子被曝为极端女权:喜欢看男的被杀下饭,盼下辈子生在民主的西方

考公女子被曝为极端女权:喜欢看男的被杀下饭,盼下辈子生在民主的西方

不掉线电波
2024-03-28 13:14:00
万科:2023年全年净利润121.6亿元人民币 同比下降46%

万科:2023年全年净利润121.6亿元人民币 同比下降46%

财联社
2024-03-28 20:07:10
03.28股市早8点丨昨尾盘杀跌不是这几个原因!

03.28股市早8点丨昨尾盘杀跌不是这几个原因!

沙黾农
2024-03-28 06:28:24
上海某东院,出事了!

上海某东院,出事了!

小兔子爱旅游
2024-03-28 22:50:04
突发:波兰抓获北约史上最高职位俄罗斯间谍

突发:波兰抓获北约史上最高职位俄罗斯间谍

西楼饮月
2024-03-28 21:08:34
普京:不会攻击北约成员国 但向乌克兰提供的F-16战机将被击落

普京:不会攻击北约成员国 但向乌克兰提供的F-16战机将被击落

花尔街之狼
2024-03-28 18:08:52
李尚福被免去国防部长,虎父无犬子,父亲竟和美国交过手

李尚福被免去国防部长,虎父无犬子,父亲竟和美国交过手

磊子讲史
2024-03-25 14:45:46
事实证明,“消失”8年的毕福剑,已经走上了一条“不归路”

事实证明,“消失”8年的毕福剑,已经走上了一条“不归路”

娱馆长
2023-06-17 15:52:40
事实证明,南通禁售殡葬用品另有疑点,可能不是封建迷信那么简单

事实证明,南通禁售殡葬用品另有疑点,可能不是封建迷信那么简单

顾礼先生
2024-03-27 16:09:36
戴尔要跑路了!一万多人被裁,中国区被曝裁员非常多

戴尔要跑路了!一万多人被裁,中国区被曝裁员非常多

爆角追踪
2024-03-28 16:46:09
震惊!网友爆料:虽迟但到,国内殡仪馆终于对理想mega下手了…

震惊!网友爆料:虽迟但到,国内殡仪馆终于对理想mega下手了…

火山诗话
2024-03-28 08:23:20
女大学生称被室友集体孤立:她们坐前排、不敢逃课,还熄灯就睡觉!

女大学生称被室友集体孤立:她们坐前排、不敢逃课,还熄灯就睡觉!

可达鸭面面观
2024-03-28 16:44:41
美国副国务卿借道中国领空,直奔蒙古国而去,带着拜登的重大使命

美国副国务卿借道中国领空,直奔蒙古国而去,带着拜登的重大使命

齐文刀
2024-03-27 23:18:24
小米汽车的三个杀手锏

小米汽车的三个杀手锏

袁国庆
2024-03-28 23:27:54
南通禁止制售殡葬用品,法律博主:两县处级部门发文,越权公检法三大系统

南通禁止制售殡葬用品,法律博主:两县处级部门发文,越权公检法三大系统

可达鸭面面观
2024-03-28 11:09:33
王效明:东北抗联走出的开国少将,所属“八女投江”壮举震惊中华,荣获苏联红旗勋章

王效明:东北抗联走出的开国少将,所属“八女投江”壮举震惊中华,荣获苏联红旗勋章

党史博采
2024-03-28 12:31:56
曝31岁泰山国脚被判3年!遭中国足球除名,出来后只能去海外踢球

曝31岁泰山国脚被判3年!遭中国足球除名,出来后只能去海外踢球

我爱英超
2024-03-28 22:38:35
突发惨剧!江苏13岁男孩刀捅15岁学生,捅到心脏,知情人曝内情

突发惨剧!江苏13岁男孩刀捅15岁学生,捅到心脏,知情人曝内情

行者聊官
2024-03-28 11:59:43
国内首款近视药开售!定价为298元一盒

国内首款近视药开售!定价为298元一盒

人民日报健康客户端
2024-03-28 13:48:04
12-1!亚洲第3爆发,下轮打平=出线!放水给国足拿1分:携手晋级

12-1!亚洲第3爆发,下轮打平=出线!放水给国足拿1分:携手晋级

侃球熊弟
2024-03-28 21:19:38
2024-03-29 01:14:44

科技要闻

李斌李想何小鹏喊你买小米汽车

头条要闻

小米汽车7分钟大定破2万 网友:这价格真可以杀穿同行

头条要闻

小米汽车7分钟大定破2万 网友:这价格真可以杀穿同行

体育要闻

詹姆斯场边惊叹!16年前今天 疯三库里连续3场30+杀入精英8强

娱乐要闻

莱昂纳多与25岁新女友互相投喂超恩爱

财经要闻

中国版QE要来?国内外机构观点罕见一致

汽车要闻

混动增程双模式 长安UNI-Z售11.79万起

态度原创

时尚
数码
本地
公开课
军事航空

2024的流行色,一定离不开安可拉红

数码要闻

小米汽车SU7发布:Max零百2.78s 售价21.59万元起

本地新闻

专访|张伟潮:最年轻的龙头专职制造者

公开课

30岁之前,你要学会的13件事情

军事要闻

乌方声称击落两枚俄"锆石"高超音速导弹 俄方未予回应

无障碍浏览 进入关怀版
×