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OTT助力量化格陵兰冰盖的融化速度,积极应对气候变化挑战

2024-01-30,星期二

面对全球变暖的现状,我们更加需要了解有关极地冰盖的知识。格陵兰冰盖是仅次于南极冰盖的地球上第二大冰盖,对海平面上升有很大影响。事实上,如果整个格陵兰冰盖融化,可能会导致全球海平面上升7米。

为了解这片动态冰盖的复杂性,丹麦和格陵兰地质调查局(GEUS)运用了先进的监测方法和技术,对该区域的融化现象进行了全面的调查。他们使用的设备是Lufft WS401 一体式天气传感器,可以测量温度、相对湿度、降水量和气压,支持格陵兰岛各地监测站的研究。

OTT助力量化格陵兰冰盖的融化速度,积极应对气候变化挑战

量化质量平衡

冰盖的质量平衡决定了冰的净增或减,是影响全球海平面上升的关键指标。质量平衡是由各种过程的复杂相互作用产生的,包括通过沉淀获得的质量增益和通过表面熔融、基底熔融、蒸发、升华和崩解获得的质量损失。

为了更好地了解质量平衡的变化,监测工作由两个独立的项目管理,这两个项目将冰盖分为两个不同的区域:消融区和积聚区,消融区的冰在冰盖周围融化,积聚区的降水在中心区域积聚。

2007年,丹麦启动了格陵兰冰盖监测计划(PROMICE),以评估消融区的质量损失。在堆积区,GEUS最近接管了成立于1995年的格陵兰气候网络的运营。Lufft WS401 一体式天气传感器部署在这两个区域,以测量有助于了解冰盖质量平衡的基本气象参数。

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格陵兰岛自动气象站地图(GEUS)

监测冰流量

为了全面了解堆积区的近地表气候,GEUS在44个台站中的16个台站的不同高度安装了两个Lufft WS401天气传感器。这种方法使团队能够测量梯度,并提高确定质量平衡的整体准确性。

此外,GEUS还采用了其他仪器,如冰损失测量系统、风速和风向传感器、太阳辐射仪器和倾斜传感器,以创建冰盖动态的整体视图。用于确定蒸发和其他现象的太阳辐射仪器也是由OTT HydroMet旗下品牌Kipp & Zonen开发研制的。

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安装在两个不同高度的气象站(GEUS)

Lufft WS401是一款一体式紧凑型天气传感器,可测量温度、相对湿度、降水量和气压。该仪器测量吸气温度的能力提高了数据的准确性,同时为评估冰盖表面的能量变化提供了其他气象参数。

WS401的紧凑设计和多功能性使其成为极地挑战性条件下的理想选择。Lufft、Sutron和Kipp & Zonen均为OTT HydroMet值得信赖的环境监测产品品牌。

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Lufft WS401 一体式天气传感器

克服各种因素

在偏远恶劣的环境中监测格陵兰冰盖,充满了挑战。极端寒冷的温度和多变的风需要坚固的设备。在瞬态消融区,安装在三脚架上的工作站可能会因强风而翻转;在堆积区,传感器可以钻入冰中。积雪会覆盖太阳能电池板,导致发电站失去电力,该地区寒冷的温度经常导致电池故障。

将设备运送到这些偏远地区更是一项后勤挑战。船只被用作前往港口的主要运输方式,直升机被用于进入偏远地区。登上冰盖后,研究人员还可以使用滑雪板穿越地貌。大多数台站每年都会进行一次访问,但北部地区的一些台站只每三年进行一次,因此需要强大的仪器。

影响气候行动

GEUS收集的数据有助于做出基于数据的决策并支持行动。通过向丹麦气象研究所提供关键天气数据,GEUS正在从基于研究的测量过渡到基于操作的测量,这就需要标准化的台站来满足全球需求。此外,GEUS提供的数据对政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告做出了巨大贡献,进一步强调了该研究在全球范围内的相关性。

目前,PROMICE和GC Net项目得到了来自丹麦政府的财政支持,为长期监测的提供了资金来源。

推进质量平衡模型

根据GEUS的数据,格陵兰冰盖已经连续27年消退。在今年的融化季节,它已经减少了大约2000亿吨。

由于存在许多变量,预测未来几十年对海平面上升的确切影响仍然是一项复杂的任务。虽然冰盖的质量损失是一个关键参数,但也必须考虑海水温度的上升及其对水量的影响和其他因素。

GEUS冰川实验室负责人Jakob Jakobsen博士说:“这项研究得出了一个年海平面上升的数字,但这只是冰山一角。有很多工作、传感器和数据处理对这个数字有贡献。我们可以将这些信息传递给决策者,并参与气候讨论。

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PROMICE和GC Net的未来愿景包括部署新一代工作站,配备Lufft WS401和现有工作站。由于这些站每年最多只到达一次,升级这些站可能需要时间。该团队还专注于更高精度的定位,以补偿由于浮冰表面造成的台站漂移,以及提高效率和降低成本的风力仪器。研究人员正在进行开发工作,以加强维护过程,并探索测量积聚和消融的替代方法。

GEUS在监测格陵兰冰盖方面的作用对于了解和减轻全球变暖的影响至关重要。Lufft WS401传感器和环境监测技术为评估冰盖的质量平衡提供了关键数据。面临挑战,这些科学努力将会在未来发挥至关重要的作用。

所有图片由丹麦和格陵兰地质调查局(GEUS)提供

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