全球气候变化现象显著:北极海冰正在消失,而格陵兰岛和南极洲的冰盖融化正在加速海平面上升。但近十年来,美国宇航局(NASA)缺乏一颗专用卫星来测量极地冰堆积的高度以及冰融化或滑入海洋时的坍塌情况。
9月15日,随着价值10亿美元的冰、云和陆地高度卫星(ICESat-2)的发射,上述问题即将得到解决。ICESat-1使用单个激光束,而ICESat-2具有三对平行光束,使其能够同时沿多个路径扫描(需要配对来计算给定轨道的斜率,这有助于避免在稍微偏移的返回通道识别出高度变化时冰的损失)。其分辨率也高得多:ICESat-1每150米沿着它的轨道读取一次读数,ICESat-2将每70厘米记录一次高度,每秒发射10,000次激光。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射到敏感的真空管上,这些真空管可以探测到单个光子。
ICESat-2的首要任务是评估南极东部冰盖,即地球上最大的冰盖。科学家们想了解降雪、融冰和移动基岩是如何导致冰盖海拔发生微小变化的。此外,该卫星还将用来监测冰盖的边缘线。坍塌入海的冰川首先漂浮在基岩上并变成冰架,这些冰架很容易被温暖的海水熔化,导致边缘线在内陆撤退。由于南极洲基岩的碗状地形,冰川学家担心撤退会加速,且在反馈过程中,冰会暴露得更多,并导致冰层迅速坍塌。
在冰层开始随着潮汐上升和下降的点处,冰的坡度发生细微变化,边缘线显示出冰川表面。ICESat-2将每3个月检查一次。冰川学家Helen Fricker说:“我们会更好地了解冰层下方是否存在更温暖的水。”
ICESat-2还将被用来测量高纬度森林的树冠高度,为气候科学家提供树木中储存碳的代用指标;而且,还可与CryoSat-2共同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分辨雪与冰。但首先,ICESat-2必须到达预定轨道,并达到所需的观测精度。
(傅圆圆 编译)