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50年来首个南极云研究启动

作者:工程管理
出处:www.lunrr.com
时间:2020-01-25

资料来源:科学网发布日期:2016/1/7 8:34336036035

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50年来首次南极云研究发射

AWARE项目帮助解释全球变暖影响

高科技雷达天线和其他大气仪器凝视天空并收集南极洲西部离麦克默多研究站不远的云的详细测量结果。值得注意的是,这是50年来第一次收集到这样的数据尽管该地区的天气模式会影响半个世界以外的天气。

这个耗资500万美元的项目被称为大气辐射测量西南极辐射实验(AWARE),它于去年11月开始观测麦克默多研究站附近的天空,并将持续到2017年初。第二个研究站位于距离冰盖1600公里的内陆,将运行到本月底。(这个地方太远了,只能在南极的夏天使用。)

1997年至1998年,在北极的一艘仪器测量船上进行了一项类似的实验,这艘船被故意冰冻在海冰中。它产生了对北极云的基本物理理解,AWARE科学家希望他们的项目将在南极洲进行同样的研究。

AWARE联合首席科学家林恩拉塞尔是加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯海洋研究所的大气科学家,他说:“这将使我们的理解发生翻天覆地的变化。”

南极洲巨大的冰帽充当全球散热器。在这个前提下,南极云的变化比如它们覆盖的表面积和吸收的辐射量甚至会在遥远的热带地区产生涟漪效应。如果气候建模者想要精确计算全球天气如何随着极地变暖而变化,他们必须了解这些云的物理特征。

Russell指出,自1967年以来,科学家们就没有在南极洲西部进行过详细的现场测量当时,在1957-1958国际地球物理年期间发射的气象气球在10年后停止升空。

AWARE,由斯克里普斯海洋研究所的大气科学家丹卢宾领导,旨在获得迄今为止关于西南极洲上空云和气溶胶粒子的最佳数据。其中包括混合相云,这是一种发生在极地的气候现象,将过冷的水和冰结合在一起。先前的研究表明,南极大陆内部的云主要由冰组成,而从海岸移动到陆地的云含有更多的液态水。这些云的组成在决定有多少阳光被反射到太空中起着重要作用,这有助于形成大气环流和潜在的天气模式。

卫星包括美国宇航局的云卫星(CloudSat)和CALIPSO(云气溶胶激光雷达和红外探测器观测卫星)将探测南极云的内部结构,但在飞船轨道下方只能看到一条窄带。

AWARE使用多种雷达仪器和复杂的激光雷达系统来探测多种级别的云及其属性,例如不同高度的相位和粒子大小。

Early AWARE数据显示麦克默多研究站上方有混合相云,这是首次在北极地区以外对这种云系统进行详细测量。鲁宾说:“南极的环境不同于北极,因为那里一年到头都很冷,而且有非常原始的大气。”

项目科学家在去年12月16日于加利福尼亚州旧金山举行的美国地球物理联盟会议上报告了他们早期的研究结果。拉塞尔说,获得原始数据将有助于科学家更好地理解南极云如何应对气候变化。南极洲西部正以每10年0.4摄氏度的速度升温,随着这里的冰盖融化,海平面将会上升。AWARE对西南极洲内部的调查旨在捕捉夏季冰川融化的高度。

纽约布鲁克海文国家实验室的大气科学家安德鲁沃格曼(Andrew Vogelmann)指出,一个关键问题是气候变化将如何加剧南极洲的西风,以及这些变化将如何影响南极云。AWARE将使项目科学家能够比较南极洲西部的大气系统如何影响这两个地点,以及这些变化如何通过靠近海岸和内陆的地点转化为更广泛的全球变化。

沃格曼强调,最后一个转折点是今年存在的厄尔尼诺天气模式,这可能会影响极地地区。“我们也许能够理解这一点,”他说。(赵茜Xi)

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