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照片永遠無法完全捕捉到冰川冰閃耀的藍色色調，所以幾年前我到南美洲揹包旅行時，參觀了巴塔哥尼亞的佩裡託·莫雷諾冰川，我很高興能拍到這個角度的照片：阿根廷國旗的藍色讓你感受到冰的藍色在現實中看起來是什麼樣的。佩裡託·莫雷諾冰川仍在繼續前進，但世界上絕大多數冰河都在退縮。忘掉模型、抽象概念和誇張言辭：定期去看看冰川，你就會親眼目睹氣候變化。
但是，我們如何才能確定冰川融化是真正的全球現象，而不是一系列不具代表性的軼事呢？隨著當地和全球條件的變化，個別冰川一直在退縮和前進。為了瞭解區域和行星的情況，氣候科學家過去不得不從對個別冰川的實地研究中進行推斷。大約十年前，他們才開始透過測量地球引力場在全球範圍內監測冰川。
我最近在參觀南洋理工大學的新加坡地球觀測站時，遇到了一位分析這些資料的科學家，地球物理學家艾瑪·希爾。她和她的同事上個月發表了一篇論文，探討了阿拉斯加冰川融化的影響，而且它們比我預期的要複雜得多。
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資料來自2002年發射的NASA-德國聯合GRACE衛星。它實際上由兩顆衛星組成，它們使用微波鏈路來監測它們之間的距離的細微偏差。當衛星經過引力較強和較弱的區域時，它們會靠攏或分開，這表明我們的星球不是一個密度均勻的完美球體。在數學上，科學家用球諧函式來表示引力場，球諧函式量化了不同角度尺度上的起伏。GRACE的解析度達到幾分之一度，資料集由數百萬個數值係數組成。
我發現最吸引人的是資料的豐富性。冰川對地球引力場有多種影響。首先，它們是巨大的質量塊，對衛星產生直接的引力。其次，它們還會牽引附近的海水，導致區域性海平面上升，這反過來又作用於衛星，放大了冰的直接影響。第三，冰川會壓低陸地，向下擠壓地殼。在我們討論的時間尺度上，地表下沉是彈性的，就像彎曲一塊木板一樣，而不是像岩石的流體流動。
後兩個影響使冰川融化對當地海平面，即給定位置海面相對於海岸線的高度，的影響變得複雜。雖然隨著冰川融化和海水變暖膨脹，全球平均海平面每十年上升幾釐米，但極地地區的當地海平面可能會下降，因為水不再被引力吸引到冰川，而擺脫冰的束縛的陸地會重新向上彈起。
在阿拉斯加，希爾的團隊估計海平面每年下降近1釐米——這對阿拉斯加來說是個好訊息，但這隻會加劇熱帶地區的海平面上升。在其他地方，五年前公佈的第一批GRACE結果顯示，格陵蘭島的冰融化速度比預期的要快得多。最近的研究結果表明，那裡和南極洲的融化速度都在加快。
考慮到融化的冰蓋可能是最大的氣候威脅，你可能會認為各國政府會優先監測它們。唉，像許多其他地球觀測任務一樣，GRACE很可能在其替代品準備就緒之前就報廢了。機載電池不再能夠充滿電，因此必須迴圈開關儀器，導致資料丟失。“衛星已經老化了，”GRACE的科學運營經理，德克薩斯大學的斯里尼瓦斯·貝塔德普爾說。
作為一種緩解，以沒有想象力的名稱命名的GRACE後續任務，還需要五六年才能到來，這意味著任務之間不會有重疊，以幫助校準新儀器。其他儀器可以提供部分覆蓋，尤其是歐洲的GOCE任務，但GOCE的設計目的是實現高空間解析度，而不是跟蹤隨時間的變化。在我們不關注的時候，許多美麗的藍色冰將變成美麗的藍色海洋。
喬治·馬瑟攝。圖表由新加坡地球觀測站的艾瑪·希爾提供。