衛星故障掩蓋了數十年來真實的海平面上升

修訂後的統計資料證實,隨著地球變暖和冰蓋融化,海平面上升的速度正在加快

數字對不上。即使 地球持續變暖,冰川和冰蓋融化,但數十年的衛星資料似乎表明,海平面上升的速度保持穩定,甚至有所下降。

現在,在多年來對這一 discrepancy 感到困惑之後,科學家們已經確定了其根源:用於使用雷達測量海面高度的幾顆衛星中的第一顆衛星上的感測器校準存在問題。調整資料以消除該誤差表明,海平面確實每年都在以更快的速度上升。

“海平面上升的速度正在增加,而這種增加基本上是我們預期的,” 科羅拉多大學博爾德分校的遙感專家 Steven Nerem 說,他正在領導這項重新分析。他於 7 月 13 日在紐約市舉行的由世界氣候研究計劃和國際海洋學委員會等機構贊助的會議上介紹了這項尚未發表的分析。


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Nerem 的團隊計算出,由於全球變暖,海平面上升的速度從 1993 年的每年約 1.8 毫米增加到今天的每年約 3.9 毫米。除了衛星校準誤差外,他的分析還考慮了過去幾十年中影響海平面上升的其他因素,例如 1991 年菲律賓皮納圖博火山的爆發和 最近的厄爾尼諾天氣模式

來自上方的視角

這些結果與最近的三項研究結果一致,這些研究對 TOPEX/Poseidon 航天器(一項始於 1992 年末的美法聯合任務)捕獲的最早的海面高度或測高觀測結果提出了質疑。這些測量工作隨著後續三顆衛星的發射而繼續進行。

法國圖盧茲空間地球物理學和海洋學研究實驗室 (LEGOS) 的地球物理學家 Anny Cazenave 說:“無論採用何種方法,我們都得出了相同的結論。”

在四月份發表在《地球物理研究快報》上的一項分析中,Cazenave 的團隊統計了海平面上升的各種因素,包括海水變暖導致的膨脹和 格陵蘭島等地冰川融化。他們的結果表明,衛星測高測量在前六年收集期間過高;此後,科學家開始使用 TOPEX/Poseidon 的備用感測器。早期測量中的誤差扭曲了長期趨勢,掩蓋了海平面上升速度的長期增長。

澳大利亞悉尼新南威爾士大學的海洋學家 John Church 和他的團隊於 2015 年首次發現了這個問題。Church 和他的同事發現,衛星收集的海平面資料與散佈在全球各地的潮汐儀的資料之間存在差異。在六月份發表在《自然氣候變化》上的第二篇論文中,研究人員針對明顯的偏差調整了測高記錄,然後使用與 Cazenave 團隊類似的方法計算了海平面上升速度。Church 說,趨勢是一致的。

海潮上漲

儘管如此,Nerem 還是想知道衛星測量出了什麼問題。他的團隊首先將衛星資料與潮汐儀的觀測結果進行了比較,潮汐儀的觀測結果顯示海平面上升速度正在加快。然後,研究人員開始尋找可以解釋這兩個資料集之間差異的因素。

該團隊最終確定了 TOPEX/Poseidon 測高儀中內建的一個小校準,用於糾正儀器問題(例如電子元件老化)可能導致的資料缺陷。Nerem 和他的同事不確定這種校準是否必要——當他們移除校準後,衛星早期海平面上升的測量結果與潮汐儀資料更加吻合。調整後的衛星資料顯示,隨著時間的推移,海平面上升的速度不斷加快。

“隨著記錄越來越長,問題也隨之出現,” 紐約市 NASA 戈達德太空研究所所長、氣候科學家 Gavin Schmidt 說。但他表示,最近的大量研究表明,科學家們已經找到了答案。“一切都正在彙集在一起。”

Nerem 說,如果海平面繼續以目前的速度加速上升,那麼未來一個世紀全球海洋可能會上升約 75 釐米。這與政府間氣候變化專門委員會在 2013 年所做的預測一致。

Church 說:“所有這些都讓我們更有信心,我們瞭解正在發生的事情”,而且給政策制定者的資訊也足夠明確。他說,人類需要減少溫室氣體排放——而且要儘快。“我們現在做出的決定將對數百年,甚至數千年產生影響。” 

本文經許可轉載,並於 2017 年 7 月 17 日首次發表

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