本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。
有時在科學中,一切都會水到渠成,但這種情況並不常見。這次它發生了。這項活動可能會出什麼問題?很多。兩種最大的可能性是,在飛機與我們在一起的五天視窗期內,天氣可能很糟糕(圖1),導致飛機停飛,無法獲得關鍵的機載雷射雷達資料。或者,在我們進行數千次來之不易的地面測量之後,在進行機載測量之前,可能會發生一場大雪暴,導致地面測量無效。任何一種情況都足以讓該專案失敗。
其他沒有發生的壞事:嚴重的裝置故障、凍傷、在拖運和卸下重型雪地摩托時發生的事故,以及在狹窄而結冰的道爾頓公路上發生的事故,這條土路主要由匆忙趕往普拉德霍灣或返回費爾班克斯的半掛卡車行駛。我們所有四輛卡車的擋風玻璃都因飛石而破裂,這證明了這條道路的崎嶇不平(另見《冰路運輸隊》第三季)。
首先是數字:我們16個人在阿拉斯加北部200公里的範圍內進行了超過10萬次地面雪深測量,挖掘了20個詳細的雪坑,獲得了286個雪芯,並稱重以獲得雪水當量(平均密度為283公斤/立方米),製作了19個地面雷射雷達圖,並在約200米寬的範圍內收集了超過一百平方公里的機載雷射雷達測繪(圖2)。
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如果我們開始處理資料時一切順利,我們會發現,當我們從冬季覆蓋雪的表面減去夏季雷射雷達表面(我們將在 6 月測量)時,我們將生成與我們在地面上進行的深度測量結果相當的雪深圖。使用雪芯,然後我們將開發一個簡單的迴歸方程,使我們能夠將這些雪深轉換為雪水當量,當一切完成後,我們將獲得研究區域的積雪圖。
具有挑戰性的部分是,北極地區的積雪很薄……範圍從幾釐米到大約 150 釐米。……因此,機載雷射雷達的信噪比必須儘可能高。機載雷射雷達測量中的噪聲約為幾十釐米,但透過使用路面和其他固定目標,如金屬棚(圖3)、混凝土結構和阿拉斯加管道(也是圖3),我們相信我們可以減少這種噪聲,從而獲得非常有用的結果。
如果所有分析都被證明是成功的,那意味著什麼?我想,使用我們的結果,我們或許能夠說服石油公司、州和聯邦監管機構、機構、野生動物生物學家和水文學家合作,開發一個使用雷射雷達技術來更好地繪製和評估北坡積雪的運營計劃。這可以產生既對管理有用的地圖,也可以產生積雪的氣候記錄,使我們能夠了解氣候變化如何改變冬季降水以及這種變化的模式。
當然,也有許多無形的結果,這些結果更多的是個人而非科學方面的。首先是北極對所有團隊成員(無論資深人士還是新手)的迷人之處。天空、極光、日復一日聳立在南方的布魯克斯山脈(圖 4)、動物(見之前的帖子),當然還有無盡迷人的積雪(圖 5)。所有這些都編織了一種迷人的魔力,抓住了我們所有人。
第二個是我們的團隊的友情。寒冷和艱苦的工作導致了很大的胃口和許多善意的軍營式幽默。我們向我們的俄羅斯同事斯維塔介紹了《洛基和布林溫克爾秀》(還記得娜塔莎和鮑里斯嗎?),每天都爭奪最高的“N”(測量次數),並教導了兩位新手駕駛雪地摩托,這是一個永遠不會讓所有參與者感到愉快的學習過程。我和凱利比較了在北極積雪中發現的雪晶與他在科羅拉多州(他通常工作的地方)發現的雪晶,馬克·S 則為在科羅拉多州博爾德經營國家冰雪資料中心(他是那裡的主任)的又一年做好了準備。也許我們團隊的最新成員艾莉森開啟了與雪的科學關係,這將影響她博士論文的內容。對於我自己來說,這是我在這片地區工作的第 28 年,也是我在北極的第 39 年,我必須說在北方工作仍然感覺很特別,並且能夠與如此優秀的夥伴一起完成這項工作仍然是一種榮幸(圖6)。
直到明年,也許會有一些來自 SnowSTAR-2013 的記錄……
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