多年來，科學家們一直警告說，氣候變化正在對地球的冰川造成影響，不僅融化了格陵蘭島和南極洲的大型冰蓋，還融化了從安第斯山脈到阿爾卑斯山脈的山地冰川和冰蓋。
但是，由於缺乏極地地區以外冰川的長期測量資料，很難掌握冰川融化的速度。
現在，一項昨天發表在《自然》雜誌上的新研究，試圖透過使用美國宇航局衛星的資料來解決這個問題，以提供對山地冰川和冰蓋的統一、最新的調查。科羅拉多大學的研究人員計算顯示，從2003年到2010年，世界每年損失了1500億噸非極地冰，足以在此期間每年使海平面上升0.4毫米。
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“人們已經關注格陵蘭島和南極洲多年，並且有很多關於冰川的研究，”這項新研究的作者之一，科羅拉多大學冰川學家約翰·沃爾說。“但是，還有很多覆蓋著冰的地區根本沒有被考慮過。”
地球上160,000個冰川中，只有不到120個受到研究人員的監測，其中只有37個被追蹤了30年以上。
在許多情況下，這是由於到達冰川並在惡劣的高山環境中作業的難度造成的。沃爾說，科學家們不得不從少數冰川中獲取測量資料，並將其行為推斷到整個冰川系統，這使得許多冰損失的估計非常不確定。
他和他的同事試圖透過分析美國宇航局的雙子GRACE衛星收集的資料來規避這個問題，這些衛星每天以串聯方式繞地球執行16次。
探測器之間的飛行距離約為135英里，隨著GRACE-1和GRACE-2經過地球表面，這個距離不斷變化。地球引力場的微小變化可以使衛星稍微靠攏或分開。這些微小的變化——小到1微米——使科學家能夠測量地球表面質量的變化。
“有了GRACE，你就可以獲得整個冰川系統的真正全面的結果，”沃爾說。“我們看到了所有冰川。”
每年融化3850億噸極地冰
除了估計極地以外的冰川和冰蓋的冰損失外，這項新研究還計算出，在為期八年的研究期間，格陵蘭島和南極洲的大型冰蓋每年融化了3850億噸的冰，導致海平面每年上升1.06毫米。
這與去年發表在《地球物理研究快報》上的一項早期研究結果一致，該研究使用了GRACE資料和其他觀測結果來估計極地的冰損失。該論文的作者之一，美國宇航局噴氣推進實驗室和加州大學歐文分校的冰川學家埃裡克·裡格諾特對這項新研究表示讚賞。
“這是一篇很棒的論文，”裡格諾特說，他沒有參與這項《自然》雜誌的研究。“這是首次將統一的方法應用於世界上所有的山地冰川，因此不存在先驗的區域偏差。”
雖然目前的觀測和未來的氣候變化預測表明，極地冰川的融化將是未來海平面上升的最大因素，但裡格諾特說，“這並不意味著山地冰川無關緊要”，因為在許多地區，它們是飲用水和農業的重要水源。
但是GRACE並非完美。它的雙探測器難以測量較小冰川系統的變化，並且無法放大單個冰川，沃爾也承認這些侷限性。
安大略省特倫特大學的冰川學家格雷厄姆·科格利沒有參與這項研究，他說，這些侷限性應該提醒大家不要過度解讀這項新研究對相對較小的冰川系統冰損失的估計。
測量差距即將來臨
“大多數山地冰川對於GRACE來說太小了，”他說。“例如，阿爾卑斯山。”
《自然》雜誌的論文估計，從2003年到2010年，阿爾卑斯山每年融化了20億噸冰，這個數字的誤差幅度為正負30億噸。
“從傳統的測量來看，阿爾卑斯山的冰川正在失去質量是毫無疑問的，”科格利說。“但是它們加起來還不足以讓GRACE有信心。”
與此同時，GRACE的雙探測器的執行時間也即將結束。這兩顆串聯衛星於2002年發射，其設計壽命為三年，而它們的使用壽命遠遠超過了三年。
這些衛星最近的電池出現了一些問題，但管理GRACE專案的科學家希望保持它們的執行狀態，直到它們的繼任者——目前由美國宇航局和德國航天局DLR開發——在2017年末發射。
“GRACE將在未來幾年內失效，”科格利說。“他們現在不得不經常關掉它一段時間，而且軌道一直在降低。……我們現在的GRACE和處於早期規劃階段的[替代品]之間將會存在一個差距——這意味著這些傳統的[冰川冰]測量方法尚未過時。”
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自氣候連線。www.eenews.net, 202-628-6500