旧金山——三年前，科学家们发现，自1992年以来，由于气候变化，格陵兰岛和南极洲的冰损失加速。
现在，同一组科学家发起了一项倡议，利用卫星数据持续监测两极冰量的变化。未来几年，随着世界各地的航天机构发射新的卫星来追踪极地冰，他们的工作将变得更加容易。
“我们知道在冰盖中会发生一些过程——我们可以从陆地、天空和太空看到这些过程——这些过程会导致冰盖迅速不稳定，”利兹大学地球观测教授安德鲁·谢泼德说。
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这项名为IMBIE（冰量平衡比对练习）的倡议，旨在解决关于气候变化的一个基本未知问题：在下一个世纪，海平面将上升多少，以及灾难性海平面上升的可能性有多大？政府间气候变化专门委员会估计，到2100年，海平面可能上升26至82厘米。但一些科学家认为，到本世纪末，海平面可能会上升一米（3.2英尺）。
这些数字非常不确定，因为重建大气-海洋-陆地系统的全球气候模型不包括详细的冰盖过程。这意味着，冰盖不稳定导致的海平面上升贡献并未被纳入估计。
科学家们已经注意到许多导致冰盖不稳定的过程。例如，地表冰融化会流到冰川底部，导致冰川更快地滑入海洋。冰架的崩解也会增加冰川流入海洋的速度，冰架是漂浮在海洋上的冰的指状突起，会阻碍冰川的流动。
谢泼德在上个月的美国地球物理联盟会议上表示，卫星数据表明，自2000年代以来，导致不稳定的过程显著加快了海平面上升的速度。
数据及其他
科学家们利用极地的卫星测量数据来计算南极洲和格陵兰冰盖的损失。但他们的技术差异很大。因此，在2012年，由谢泼德领导的全球科学家团体综合了各项研究，并提供了极地变化的连贯图景。
他们于2012年11月发表在《科学》杂志上的研究发现，格陵兰岛和西南极洲冰盖在1992年至2011年间使全球海平面上升了11.1毫米。这占观测到的海平面上升的五分之一（《气候导报》，2012年11月30日）。
谢泼德说：“我们收集所有数据并加以充分利用，我们将40或50项冰盖损失评估替换为一条人们可以信任的单一记录，因为它是一项社区评估。”
自2012年以来，已经发表了大约100项关于格陵兰岛和南极冰盖的新研究。这促使极地科学家们上个月启动了IMBIE，以便每年更新他们的研究。他们的记录将跨越40年，而不是之前研究的19年。
谢泼德说：“现在，我们有15个卫星任务；我们可以利用早期的卫星任务追溯时间；我们知道还有新的任务即将到来，为我们提供更好的数据。”
欧洲航天局今年将发射Sentinel-3，它将测量冰盖和海冰的地形；美国宇航局和德国地球科学研究中心将于2017年发射GRACE后续卫星，它将测量极地冰盖的重量并跟踪质量变化；美国宇航局将于2017年发射ICESat-2，以测量冰盖形状的变化；美国宇航局和印度空间研究组织将于2020年发射NISAR任务，以测量冰流的速度。
美国宇航局的重点不仅仅是收集数据，还要汇集各个研究领域的科学家，以便更好地了解冰盖不稳定的过程，美国宇航局项目科学家托马斯·瓦格纳说。
倾听冰的声音
瓦格纳说：“我们需要做的一件事是改变我们看待南极洲冰的方式。我们不是在收集信息来预测冰将如何变化，而是我们在冰中观察到的变化告诉我们许多其他事情。”
美国宇航局还在推广CubeSat，这是一种微型立方体卫星，大小约相当于一条面包，使用现成的组件构建，通常免费发射到近地轨道。例如，明年将建造的RainCube CubeSat将从太空测量降雨量。
瓦格纳说：“这些卫星目前正在开发中。”
科学家的最终目标是改进气候模型，并提高海平面上升预测的确定性。2012年的IMBIE研究已被建模界广泛使用。
上个月发表在《自然》杂志上的一项建模研究发现，南极洲冰融化在下一个世纪使海平面上升30厘米的可能性为5%。海平面上升10厘米的可能性为50%。
该研究发现，海平面不太可能上升超过半米。
谢泼德说：“对我们可能从冰盖中看到的海平面上升潜力进行限制非常重要，这就是我们这些天的工作。海平面上升1米的可能性有多大？这些都是我们想要回答的问题。”
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