НАСА фиксирует 16-летнюю потерю ледяного покрова

Используя самый совершенный лазерный прибор для наблюдения Земли, который когда-либо находился в космосе, ученые провели точные и подробные измерения того, как высота ледяного покрова Гренландии и Антарктики изменилась за 16 лет.

Используя самый совершенный лазерный прибор для наблюдения Земли, который когда-либо находился в космосе, ученые провели точные и подробные измерения того, как высота ледяного покрова Гренландии и Антарктики изменилась за 16 лет.

Результаты дают представление о том, как меняются полярные ледяные щиты, и наглядно демонстрируют, что небольшой прирост льда в Восточной Антарктиде затмевается огромными потерями в Западной Антарктике. Ученые обнаружили, что чистая потеря льда в Антарктиде, наряду с сокращением ледяного покрова Гренландии, привела к повышению уровня моря на 0,55 дюйма (14 миллиметров) в период с 2003 по 2019 годы - чуть менее трети от общего уровня подъема уровня моря, наблюдается в мировых океанах.

Данные получены с помощью спутника НАСА «Лед, облако и высота над уровнем моря 2» (ICESat-2), который был запущен в 2018 году для проведения подробных глобальных измерений высоты, в том числе над замерзшими районами Земли. Сравнивая последние данные с измерениями, проведенными первоначальным ICESat в период с 2003 по 2009 год, исследователи получили исчерпывающий портрет сложностей изменения ледяного покрова и представления о будущем Гренландии и Антарктиды.

Исследование показало, что ледяной щит Гренландии теряет в среднем 200 гигатонн льда в год, а ледяной щит Антарктиды теряет в среднем 118 гигатонн льда в год.

Одного гигатонна льда достаточно, чтобы заполнить 400 000 бассейнов олимпийских размеров или покрыть центральный парк Нью-Йорка льдом толщиной более 1000 футов (300 метров), достигая уровня выше здания Крайслер.

«Если вы наблюдаете за ледником или ледяным покровом в течение месяца или года, вы мало что узнаете о том, что с ним делает климат», - сказал Бен Смит, гляциолог из Вашингтонского университета и ведущий автор книги. «Теперь у нас есть 16-летний промежуток между ICESat и ICESat-2, и мы можем быть гораздо увереннее, что изменения, которые мы наблюдаем со льдом, связаны с долгосрочными изменения климата ».

Прибор ICESat-2 представляет собой лазерный альтиметр, который посылает 10 000 импульсов света в секунду на поверхность Земли, и время, необходимое для возвращения на спутник, - с точностью до одной миллиардной доли секунды. Частота пульса прибора позволяет получить плотную карту измерений над ледяным щитом. Его высокая точность позволяет ученым определить, насколько ледяной покров изменяется в течение года с точностью до дюйма.

Исследователи отслеживали результаты предыдущих измерений ICESat и накладывали треки измерений ICESat-2 с 2019 года и брали данные с десятков миллионов данных, где пересекались два набора данных. Это дало им изменение высоты, но чтобы узнать, сколько льда было потеряно, исследователи разработали новую модель для преобразования изменения объема в изменение массы. Модель рассчитала плотности по ледяным щитам, чтобы можно было рассчитать общую потерю массы.

«Эти первые результаты, касающиеся земного льда, подтверждают консенсус других исследовательских групп, но они также позволяют нам одновременно взглянуть на детали изменений в отдельных ледниках и шельфовых ледниках», - сказал Том Нейман, исследователь проекта ICESat-2 в НАСА. Центр космических полетов Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд.

Например, в Антарктиде подробные измерения показали, что ледяной покров становится толще в некоторых частях внутреннего пространства континента в результате увеличения количества снегопадов, согласно исследованию. Но потеря льда на окраинах континента, особенно в Западной Антарктиде и на Антарктическом полуострове, намного перевешивает любые выгоды во внутренних районах. В этих местах потеря происходит из-за потепления от океана.

По словам Смита, в Гренландии произошло значительное истончение прибрежных ледников. Например, ледники Кангерлуссуак и Якобсхавн теряют высоту от 14 до 20 футов (4-6 м) в год; ледниковые бассейны потеряли 16 гигатонн в год и 22 гигатонны в год соответственно. Более теплые летние температуры растопили лед с поверхности ледников и ледниковых щитов, а в некоторых бассейнах более теплая вода океана разрушает лед на их фронтах.

«Новый анализ показывает реакцию ледниковых щитов на изменения климата с беспрецедентной детализацией, раскрывая подсказки о том, почему и как ледяные щиты реагируют так, как они есть», - сказал Алекс Гарднер, гляциолог из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. и соавтор научной статьи.

В ходе исследования также были изучены шельфовые ледники - плавающие массы льда в нижнем течении ледников. Эти ледяные шельфы, которые поднимаются и опускаются во время приливов, могут быть трудно измеримы, сказала Хелен Аманда Фрикер, гляциолог из Института океанографии Скриппса в Калифорнийском университете в Сан-Диего и соавтор научной статьи. Некоторые из них имеют шероховатую поверхность с трещинами и гребнями, но точность и высокое разрешение ICESat-2 позволяют исследователям измерять общие изменения.

Это один из первых случаев, когда исследователи использовали лазерную альтиметрию для измерения потерь плавающих шельфовых ледников вокруг Антарктиды одновременно с потерей ледяного покрова континента.

Исследователи обнаружили, что шельфовые ледники теряют массу в Западной Антарктиде, где также расположены многие из самых быстро движущихся ледников континента. Модели истончения над ледяными шельфами в Западной Антарктиде показывают, что шельфовые ледники Туэйтса и Кроссона истончены больше всего, в среднем около 16 футов (5 м) и 10 футов (3 м) льда в год, соответственно.

«Это как архитектурная опора, которая поддерживает собор», - сказал Фрикер. «Ледяные шельфы удерживают ледяной покров вверху. Если вы убирёте шельфовые ледники или даже утончите их, вы уменьшите усилие прижима, и лед будет течь быстрее».

Источник