本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
照片永远无法完全捕捉到冰川冰闪耀的蓝色色调，所以几年前我到南美洲背包旅行时，参观了巴塔哥尼亚的佩里托·莫雷诺冰川，我很高兴能拍到这个角度的照片：阿根廷国旗的蓝色让你感受到冰的蓝色在现实中看起来是什么样的。佩里托·莫雷诺冰川仍在继续前进，但世界上绝大多数冰河都在退缩。忘掉模型、抽象概念和夸张言辞：定期去看看冰川，你就会亲眼目睹气候变化。
但是，我们如何才能确定冰川融化是真正的全球现象，而不是一系列不具代表性的轶事呢？随着当地和全球条件的变化，个别冰川一直在退缩和前进。为了了解区域和行星的情况，气候科学家过去不得不从对个别冰川的实地研究中进行推断。大约十年前，他们才开始通过测量地球引力场在全球范围内监测冰川。
我最近在参观南洋理工大学的新加坡地球观测站时，遇到了一位分析这些数据的科学家，地球物理学家艾玛·希尔。她和她的同事上个月发表了一篇论文，探讨了阿拉斯加冰川融化的影响，而且它们比我预期的要复杂得多。
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数据来自2002年发射的NASA-德国联合GRACE卫星。它实际上由两颗卫星组成，它们使用微波链路来监测它们之间的距离的细微偏差。当卫星经过引力较强和较弱的区域时，它们会靠拢或分开，这表明我们的星球不是一个密度均匀的完美球体。在数学上，科学家用球谐函数来表示引力场，球谐函数量化了不同角度尺度上的起伏。GRACE的分辨率达到几分之一度，数据集由数百万个数值系数组成。
我发现最吸引人的是数据的丰富性。冰川对地球引力场有多种影响。首先，它们是巨大的质量块，对卫星产生直接的引力。其次，它们还会牵引附近的海水，导致局部海平面上升，这反过来又作用于卫星，放大了冰的直接影响。第三，冰川会压低陆地，向下挤压地壳。在我们讨论的时间尺度上，地表下沉是弹性的，就像弯曲一块木板一样，而不是像岩石的流体流动。
后两个影响使冰川融化对当地海平面，即给定位置海面相对于海岸线的高度，的影响变得复杂。虽然随着冰川融化和海水变暖膨胀，全球平均海平面每十年上升几厘米，但极地地区的当地海平面可能会下降，因为水不再被引力吸引到冰川，而摆脱冰的束缚的陆地会重新向上弹起。
在阿拉斯加，希尔的团队估计海平面每年下降近1厘米——这对阿拉斯加来说是个好消息，但这只会加剧热带地区的海平面上升。在其他地方，五年前公布的第一批GRACE结果显示，格陵兰岛的冰融化速度比预期的要快得多。最近的研究结果表明，那里和南极洲的融化速度都在加快。
考虑到融化的冰盖可能是最大的气候威胁，你可能会认为各国政府会优先监测它们。唉，像许多其他地球观测任务一样，GRACE很可能在其替代品准备就绪之前就报废了。机载电池不再能够充满电，因此必须循环开关仪器，导致数据丢失。“卫星已经老化了，”GRACE的科学运营经理，德克萨斯大学的斯里尼瓦斯·贝塔德普尔说。
作为一种缓解，以没有想象力的名称命名的GRACE后续任务，还需要五六年才能到来，这意味着任务之间不会有重叠，以帮助校准新仪器。其他仪器可以提供部分覆盖，尤其是欧洲的GOCE任务，但GOCE的设计目的是实现高空间分辨率，而不是跟踪随时间的变化。在我们不关注的时候，许多美丽的蓝色冰将变成美丽的蓝色海洋。
乔治·马瑟摄。图表由新加坡地球观测站的艾玛·希尔提供。