阿拉斯加的冰川對氣溫上升有驚人的反應

1 攝氏度等於 1.8 華氏度。

研究還表明，合成孔徑雷達（SAR）可以全年自動連續監測冰川及其雪線。傳統上，雪線通常僅在融化季節結束時使用光學儀器測量。

研究人員發現，SAR 比傳統的表面光學方法提供更可靠的數據。

結果發表於 自然。

這項研究是由最近獲得博士學位的阿爾賓威爾斯（Albin Wells）領導的。畢業於卡內基美隆大學。合著者包括卡內基美隆大學助理教授 David Rounce 和阿拉斯加大學費爾班克斯地球物理研究所的 Mark Fahnestock。龍斯先前曾在地球物理研究所擔任博士後研究員和研究員。

從太空追蹤冰川融化

研究小組利用雷達觀測來測量冰河的「融化天數」。融化日可能代表整個冰川融化的完整 24 小時期間，也可能由幾天組成，在此期間冰川的不同部分發生融化，直到受影響的總面積等於整個冰川的表面。

融化天數的增加表明融化季節正在變長，這導致整體冰損失增加。

利用歐洲 Sentinel-1 雷達衛星的數據，科學家監測了 2016 年中期至 2024 年期間幾乎每一個面積超過半平方英里的阿拉斯加冰川的季節變化。

合成孔徑雷達的工作原理是從移動的衛星或飛機向地球表面發送微波脈衝，然後將返回的訊號組合成詳細的圖像。由於SAR不依賴陽光，因此可以穿過雲層並在黑暗中收集資料。

Sentinel-1 每 12 天造訪同一地點，涵蓋阿拉斯加 3,000 多個冰川。

熱浪加速積雪流失

研究人員還發現，短期熱浪會顯著減少保護冰川的積雪。在異常溫暖的時期，冰川失去的保護性雪量比正常年份多 28%。此比率適用於各山脈的規模，並不一定會平等地影響這些地區內的所有冰川。

「我們衡量這些變化的能力非常重要，」威爾斯說。 “融化區和雪線是冰川質量平衡的代表。”

冰川質量平衡是指隨著時間的推移，冰川增加和減少的雪和冰量之間的差異。

威爾斯說：“這些與溫度的相關性開始讓我們了解，在該地區未來氣候變暖的情況下，我們預計雪線會融化或後退多少。”

雪線標誌著冰川增生區和消融區之間的邊界，冰川增生區中雪積聚並增加質量，消融區中融化去除了雪和冰。

為什麼雷達優於目視觀測？

冰川學家通常依靠光學工具來評估融化季節即將結束時的雪線，通常是在夏末或初秋。

「在光學數據中，觀察雪線確實很困難，」法內斯托克說。 「如果你晚了一天拍照，整個冰川可能都被雪覆蓋了，你看不到下面哪裡是裸露的冰川冰，上面是雪和雲杉。”

蕨類植物是在冰川上部附近發現的部分壓實的粒狀雪。隨著時間的推移，它會逐漸變成冰冷的冰。

Fahnestock 表示，視覺回饋可能會受到光照條件、陰影、雲量變化以及雲杉看起來乾淨還是骯髒的差異的影響。

SAR 避免了許多這些限制，並且可以在整個融化季節定期測量雪線。

「阿爾賓所做的是以一種可以應用於任何地方的方式追蹤冰川表面狀況，」法內斯托克說。

2019 年阿拉斯加熱浪

研究人員仔細研究了阿拉斯加從2019年6月23日持續到7月10日的極端熱浪。這事件影響了該州除布魯克斯山脈以外的所有冰川。

大約兩週時間裡，許多地方的氣溫比平均值高出 20 至 30 度。多項歷史記錄被打破，其中包括泰德史蒂文斯安克雷奇國際機場的 90 華氏度氣溫記錄。安克雷奇夏季的典型氣溫通常在 60 多度左右。

根據這項研究，極端高溫將冰雪線推高了約 350 英尺。平均而言，雪線在大約兩個月內不會達到這些高度。

結果，裸露的冰和雲杉樹暴露在外的時間更長，導致整體冰損失增加。

作者寫道，這凸顯了「冰川對短期氣候波動的敏感性」。

沿海和內陸冰川表現不同

該研究還發現了山脈沿海一側的冰川與內陸冰川之間存在一致的差異。

威爾斯說，兩個群體之間的融化天數有所不同，這表明他們對環境條件的反應不同，儘管其中許多人以大致相似的速度失去冰。

威爾斯說：“這是一個重要的發現，因為它證實了先前的知識，即與山脈大陸一側的冰川相比，阿拉斯加山脈沿海一側的冰川在夏季融化更多，在冬季積累更多。”