美国国家航空航天局卫星显示北冰洋正在吸收更多的太阳能

点击次数:17   更新时间:2018-05-16   【关闭

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尽管海冰大部分是白色的并且反射了太阳的光线,但海水是黑暗的,并且以更高的速度吸收太阳的能量。自从近几十年夏季北极海冰盖开始萎缩以来,该地区反照率的下降 - 其反射率实际上一直是科学家们关注的一个主要问题。随着更多的太阳能被气候系统吸收,它会加强该地区的持续变暖,这比地球上其他任何地方都更加明显。

弗吉尼亚州汉普顿美国宇航局兰利研究中心的诺曼勒布说,自2000年以来,6月,7月和8月北极地区太阳辐射吸收率增加了5%。这项测量是由NASA的云层和地球的辐射能量系统(CERES)仪器完成的,这些仪器可以在多颗卫星上飞行。

虽然增长百分之五看似不多,但认为全球的汇率在同一时间内保持基本持平。地球上没有其他地区表现出潜在的长期变化趋势。

当在整个北冰洋进行平均时,太阳辐射吸收率的增加量约为每平方米10瓦。这相当于在整个夏季,每10.76平方英尺的北冰洋上连续照射一个额外的10瓦灯泡。

勒布说,从地区来看,增幅更大。像博福特海这样的地区,经历了海冰覆盖率的一些最显着的下降,表明吸收太阳辐射的速率每平方米增加50瓦。

“我们对北极气候变化以及影响北极气候变化的基本过程的认识取得进展将取决于CERES等高质量观测资料,”Loeb说。

作为一个地区,北极比全球任何其他地方都显示出更加戏剧性的气候变化迹象。其中包括以比地球其他地方高出两到三倍的速度升温,9月份海冰范围以每十年13%的速度减少。

虽然这些CERES测量可能最终会成为另一个显着的气候变化的迹象,但现在科学家们说,他们已经获得了需要辨别长期发生情况的最低数据记录。

科学家研究与环境科学合作研究所的大气科学家詹妮弗凯说,获得超过15年的数据将使科学家能够更好地评估最近的趋势是否超出自然变异的范围。

“我们需要很长的时间序列来检测内部变化的气候变化信号。例如,过去30年来观测到的海冰损失不能仅由自然变化来解释。“Kay说。 “十五年很长,但气候往往被定义为30年以上的平均值 - 所以我们只有CERES观测值的一半。”

Kay和他的同事们也分析了在同样的15年期间对北极云的卫星观测。凯的研究表明,夏季海冰量和垂直结构不受夏季海冰损失的影响。令人惊讶的是,观测结果显示明亮的海冰表面不会被明亮的云层自动替代。事实上,海冰损失,而不是云层,解释了由CERES测量的吸收太阳辐射的增加。

来自美国宇航局戈达德太空飞行中心的海冰科学家Walt Meier说,越来越多的太阳辐射吸收会造成海冰覆盖层的多次变化。其中两项变化包括每年融化季节开始的时间以及较老的较厚海冰的消失。

Meier说,北极高海拔融化季节的开始时间平均比1982年早7天。较早的融化会导致太阳辐射吸收增加。这是潜在的反馈循环中的一个步骤,导致融化,融化,导致太阳辐射吸收增加,吸收增加导致温度升高。

根据Mark提供的数据,自2000年以来,北极地区已经损失了140多万平方公里(541,000平方英里)的厚度超过3米的旧冰层,在冬季基本上被厚度小于2米的冰层所取代Tschudi在科罗拉多大学。 Meier说,再一次,这种趋势是反馈周期的一个步骤。

Meier说:“冬季越冬越年轻,因此在夏季融雪季节更容易发生冰层损失。”

CERES仪器目前正在Terra,Aqua和Suomi-NPP卫星上飞行。 1999年12月18日发射的Terra卫星和CERES首先在2000年开始收集北极数据,因此2015年将连续15年对北极地区进行CERES测量。

仪器包括三个辐射计 - 一个测量由地球反射的太阳辐射(短波),一个测量地球发射的热红外辐射(长波),一个测量所有输出辐射,无论是发射还是反射。

资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心帕特里克林奇

图片:美国宇航局戈达德科学可视化工作室/洛瑞珀金斯