NASA海洋融化格陵兰任务完成,耗时

美国国家航空航天局（NASA）的“海洋融化格陵兰”（OMG）任务发现，正如图中所示的阿普斯阿吉克冰川（ApusiaajikGlacier）一样，格陵兰冰川面临的冰川消融风险要大于此前预计。

来源：NASA/喷气推进实验室-加州理工学院（JPL-Caltech）

为了解海洋在格陵兰冰川融化过程中的作用，NASA的OMG任务对格陵兰岛（世界上最大的岛屿）的海岸线开展了广泛调查。

NASA的OMG任务于年12月31日结束，这项任务发现，由于海水导致的冰川消融程度至少与由暖空气导致的冰川消融程度相同。由于格陵兰冰层融化目前对全球海平面上升的贡献超过了任何其他单一来源，这一发现彻底改变了科学家对未来几十年海平面上升速度的理解。

这些独特的新测量结果明确了未来冰川消融的潜在进度，在格陵兰岛，当前冰川消融的速度是25年前的六至七倍。如果格陵兰岛的冰层全部消融，全球海平面将上升约24英尺（约7.4米）。

OMG任务在格陵兰岛为期六年的实地调查改变了科学家对未来几十年全球海平面上升速度的理解。

来源：NASA/JPL-Caltech

但这也不过是这项基于飞机和船的小型任务的冰山一角。六年期间，OMG任务沿着北半球最偏远的数英里海岸线进行了首次科学测量。该任务对格陵兰岛海岸线周围的海底进行了全面详细的调查，包括数十个此前不为所知的峡湾，并在不同位置、不同年份，测量了海水从顶部到底部的温度变化。为了获得这个独特的数据集，执行任务的飞机在格陵兰岛周边及上空的飞行里程可绕地球13余圈，记录了大量数据。

准备工作

格陵兰岛上融入海洋的冰川有余个。在OMG任务之前，科学家们认为在这些冰川周边及下方的水流肯定对冰川消融起了一定作用。但究竟造成了多大程度的影响呢？

卫星观测的海平面温度对于回答这个问题并没有太大帮助。在格陵兰岛周围，海洋表层水温度非常低，盐度也不太高，含有大量来自北极融化的水，是最大的淡水陆架冰来源。底部只接触到海洋表层水的浅层冰川融化的较慢。但在海平面数百英尺以下，海水温度逐渐升高，盐度也逐渐增高。因此，深层冰川会被更温暖的海水侵蚀，其消融速度是浅层冰川的四至五倍。

确定任何冰川风险的唯一方法是前往格陵兰岛对冰川所在区域的海底和海水进行测量。多年来，科学家们一直以这种方式研究个别冰川，但来自NASA喷气推进实验室的OMG任务的首席研究员乔希·威利斯（JoshWillis）希望掌握总体情况：对全部多个冰川进行为期五年的测量，该时间期限也是NASA“地球风险等级项目”资助任务的时间期限。

威利斯表示：“开始设计OMG任务的时候，我们就问自己‘我们能否在五年内开展一个实验，来预测未来50年的情况？’”事实证明，他们做到了。NASA甚至批准他们开展为期六年的实地调查，旨在观测格陵兰岛西海岸附近水温的意外快速波动。

NASA湾流III飞机是OMG任务中使用的几架研究机之一。位于格陵兰岛、冰岛和挪威的机场是研究飞行的基地。

来源：NASA/JPL-Caltech

实施

该任务的第一项工作是绘制格陵兰岛周围的海底图，以了解温暖的海洋深层水可以到达冰川的哪个位置。承包商通过一艘研究船完成了大部分测绘工作，来自加州大学尔湾分校（UCIrvine）、NASA喷气推进实验室的的埃里克·里格诺特（EricRignot）在接下来的几年里带头开展了几项小型调查工作，以填补前期测绘工作中的缺失部分。

为了测量从海洋表层到海底的海水温度和盐度，威利斯开展了一项夏季机载观测活动，每年在整个海岸线的战略位置向海洋投放约个探测器。在遥远的北极上空飞行六个夏季，听上去可能更像是一场奇遇，而不是一项研究工作。不过威利斯表示：“如今回过头再去看，可以说是一场其余。然而当你身在其中时，大家都在埋头苦干，全力以赴地工作。”对于科学家们而言，看到从探测器上收集到的数据源源不断地流入计算机里，就足以使他们兴高采烈了。

OMG任务绘制的详细地图以及收集的温度数据显示，有两至四倍的冰川位于比之前预测的温度还要高几度的海水中，因此其冰川消融风险比所有人预想的都要高。研究人员了解到，格陵兰岛50%的冰川消融来自其1/3的冰川；OMG任务观测表明，这些冰川的底部都深入到了温暖的海洋深层水中。未考虑到温暖海水影响的气候模型至少低估了冰川损失的两倍，换言之，错过了由该原因导致的50%的海平面上升。

合作

OMG任务的开创性数据影响了包括海洋学在内的多个种类的北极研究。例如，来自华盛顿大学的克里斯汀·莱德尔（KristinLaidre）是国际知名的独角鲸专家，莱德尔和来自喷气推进实验室OMG任务的联合首席调查员伊恩·芬蒂（IanFenty）创立了一个对海洋生物学家和海洋学家均有所裨益的项目：通过在西格陵兰冰川前放置OMG探测器和声学探测仪，以记录独角鲸存在的一项研究巡航。

探测器数据提供了关于在一小片区域内海洋条件变化幅度的特写视图，莱德尔希望，结合测深仪的数据，将有助于解释为什么某些冰川锋对独角鲸而言独具吸引力。她表示：“生物学家通过与物理科学家合作，可以更好地了解动物和种群，有一群想要合作的科学家（代指OMG任务团队）真的很棒。”

延续

这项任务的结束并非意味着来自格陵兰海洋的所有新数据的终止。年，该任务团队在海水温度或环流变化尚未完全了解的区域投放了一些寿命较长的探测器。这些探测器在海面下“过冬”，并继续在海水中上下浮动以收集数据，这些数据将在明年夏天冰层融化时被远程读取。

此外，许多领域的科学家也将继续利用OMG任务的观测数据进行研究。迄今为止，使用这些数据的同行评审期刊文章中约有50%是由任务科学团队以外的研究人员撰写的，这一比例非常大。威利斯表示：“我们实际看到的科学成果比我们最初预计的要多得多，这些科研论文将是无止尽的。”

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