追光:研究发现北极变暖的新线索

北极，地球的冰冠，正在经历前所未有的气候危机。它正在以惊人的速度升温——比地球上其他地方快四倍。桑迪亚国家实验室的研究人员正在拉开阳光反射率(或反照率)降低的帷幕，这正在加剧北极的变暖。

科学家们没有带派克大衣和铲子。相反，他们利用GPS卫星辐射计的数据，捕捉北极反射的阳光。这次数据潜水可能是破解北极扩增密码的关键。

桑迪亚的大气和气候科学家埃里卡·罗斯勒说:“北极的不均匀变暖既是一个科学好奇，也是一个紧迫的问题，导致我们质疑为什么这种地貌一直在发生如此巨大的变化。”

先前的研究表明海冰反照率反馈很可能推动了北极的放大。这些反照率反馈可以分为两个主要方面。首先，海冰总体减少，导致更多的黑暗海洋暴露在外。这比冰雪覆盖的冰吸收更多的阳光，并使温度升高。第二个因素是剩余海冰的反射率，或局部反照率，包括因融化而在冰上积水。

桑迪亚的研究人员旨在更好地了解北极反射率的降低。高级科学家菲尔·德雷克与美国太空部队合作，为桑迪亚获得了分析GPS卫星上辐射计的先前未发布数据的许可。

“新的观测气候数据集是独一无二的，”罗斯勒说。“要成为气候数据集，观测必须跨越多年。小规模科学项目的持续时间通常不会那么长，因此这个数据集特别有价值。”

桑迪亚的工程师艾米·卡兹马罗夫斯基对2014年至2019年的数据进行了分析。

卡兹马罗夫斯基说:“关于水搅拌对冰反照率的影响，已经有了大量的本地测量和理论讨论。”“这项研究是对北极地区逐年影响的首次全面检查之一。桑迪亚的数据分析显示，北极夏季的总反射率下降了20%至35%。根据同期收集的微波海冰范围测量数据，三分之一的反射率损失归因于完全融化的冰。”

另外三分之二的反射率损失可能是由剩余海冰的风化造成的。

“这里的关键发现是风化冰在多大程度上降低了反射率，”卡兹马罗夫斯基补充说。风化冰是指残留的海冰，可以更薄，可能包含融化池。

GPS卫星预计将继续提供数据，直到2040年。桑迪亚团队希望其他研究人员会考虑他们最近发表在杂志上的发现自然科学报告，并将其纳入北极放大的模型中。他们计划继续挖掘GPS数据，并热衷于与其他气候研究人员合作进行进一步分析。

卡兹马罗夫斯基说:“我们将继续使用这些数据来调查地球上各个地区的气候应用情况。”。

来源: Materials provided by DOE/Sandia National Laboratories.
注明: Content may be edited for style and length. Journal Reference: Philip L. Dreike, Amy K. Kaczmarowski, Christopher D. Garrett, Gregory Christiansen, Erika L. Roesler, Mark Ivey. Broadband radiometric measurements from GPS satellites reveal summertime Arctic Ocean Albedo decreases more rapidly than sea ice recedes. Scientific Reports, 2023; 13 (1) DOI: 10.1038/s41598-023-39877-x