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文/羊城晚報(bào)全媒體記者 陳亮圖/受訪者提供1月17日，科技部國家遙感中心發(fā)布《全球孟子態(tài)境遙感監(jiān)測(cè)2022年度報(bào)告》，其中中山大學(xué)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院團(tuán)隊(duì)責(zé)的“北極地區(qū)冰雪與被變化”專題引起關(guān)注該學(xué)院院長(zhǎng)程曉教授說“近20年來，由于全球增溫及受北極‘放大效’的影響，北極冰雪與態(tài)環(huán)境正在發(fā)生快速變，是全球氣候變化的風(fēng)標(biāo)?！眹a(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在極海冰監(jiān)測(cè)中發(fā)揮重要用據(jù)介紹，“北極地區(qū)雪與植被變化”專題是2020年南極冰蓋變化專題的拓展和延伸。該專綜合利用風(fēng)云三號(hào)等國外多源遙感數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)北極海冰、格陵蘭冰蓋北極植被，分析了其時(shí)格局及變化特征，評(píng)估大氣、海洋和人類活動(dòng)主要要素的影響。程曉示，“報(bào)告為開展北極境變化對(duì)全球氣候變化響應(yīng)研究和應(yīng)對(duì)全球氣變化提供科學(xué)依據(jù)，將進(jìn)北極地區(qū)的可持續(xù)發(fā)。”中大測(cè)繪科學(xué)與技學(xué)院黃華兵教授告訴記，近年來，隨著我國自的遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體逐漸成形和日益完善，產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在大范圍，其是北極海冰監(jiān)測(cè)中發(fā)越來越重要的作用。本任務(wù)使用的風(fēng)云三號(hào)系衛(wèi)星的微波輻射成像儀已積累超過10年的觀測(cè)資料?！坝捎跉W美衛(wèi)星更替間隔與后續(xù)計(jì)劃的遲，連續(xù)觀測(cè)的風(fēng)云衛(wèi)的重要作用更加凸顯。隊(duì)利用風(fēng)云三號(hào)系列衛(wèi)等多源遙感數(shù)據(jù)，自主發(fā)了海冰密集度、海冰型等極地海冰遙感數(shù)據(jù)品，是北極海冰變化監(jiān)的中流砥柱?！苯?0年北極海冰覆蓋范圍縮減200萬平方公里報(bào)告指出，北極海冰覆詞綜范圍縮減趨勢(shì)，一年冰逐漸代多年冰。2002—2021年，北極海冰覆蓋范圍受氣候與海洋影平山在監(jiān)測(cè)期內(nèi)呈現(xiàn)波動(dòng)下，年內(nèi)最小海冰覆蓋范（9月份）的下降速率為10.1萬平方公里/年，縮減范圍超過200萬平方公里（占2002年最小海冰范圍的近40%），相對(duì)而言，年內(nèi)最海冰覆蓋范圍（3月份）下降速率較小。20年內(nèi)，多年冰覆蓋范圍急劇小，冬季多年冰在總海覆蓋范圍中的占比從28%下降到13%，多年冰逐步被一年冰取代；一冰覆蓋范圍呈持續(xù)蔓延勢(shì)，增長(zhǎng)速率為5.9萬平方公里/年。北極海冰黃華兵教授指出，北極區(qū)冬季極夜期間的低溫以及夏季極晝期間的持太陽照射使得北極海冰蓋范圍呈現(xiàn)冬季高、夏低的振蕩變化特征。受同緯度太陽高度角的影，北極海冰呈現(xiàn)出以北點(diǎn)為中心，向低緯度逐減少的分布特征；在洋和大氣環(huán)流的影響下，同區(qū)域的北極海冰又進(jìn)步呈現(xiàn)出不同的分布特。助理教授葉玉芳告訴者，由于地球系統(tǒng)的反機(jī)制，北極海冰變化導(dǎo)開闊水域面積增大，這使得太陽輻射吸收增加溫度進(jìn)一步升高，從而劇了海冰的縮減?！熬?潘多拉的盒子一旦開啟難以中止。隨著海冰的速消融，一系列新的現(xiàn)和問題開始出現(xiàn)，例如極熊的生活方式會(huì)因此變?！比~玉芳近20年格陵蘭冰蓋所有區(qū)域都發(fā)過表面融化報(bào)告顯示，陵蘭冰蓋表面融化的年波動(dòng)顯著，冰面水系面年際變化顯著，冰川邊線退縮。2002—2021年，格陵蘭冰蓋所有區(qū)域都發(fā)生過表面融化融化發(fā)生頻度高且強(qiáng)度大的范圍主要分布在冰邊緣地區(qū)。20年來，格陵蘭冰蓋融化的年際波顯著，但融化范圍總體未表現(xiàn)出明顯的變化趨；同一時(shí)期，格陵蘭冰邊緣線整體呈退縮變化且各區(qū)域冰川邊緣線退量存在一定差異。2017—2021年，格陵蘭冰面水系年平均面積約1萬平方公里，空間覆蓋圍年際變化顯著。高分感監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，冰面河占面水系面積的89.4%，是格陵蘭冰蓋冰面水的主要組成部分。數(shù)據(jù)明，近20年來，北極地區(qū)的變暖速率超儵魚全球均變暖速率的2倍，導(dǎo)致北極地區(qū)冰雪與植被正發(fā)生快速變化。黃華兵授分析稱，氣候變暖一面導(dǎo)致北冰洋海冰持續(xù)化，破壞北極地區(qū)原有水熱平衡，另一方面加格陵蘭冰蓋物質(zhì)損失，成海平面上升。他強(qiáng)調(diào)海冰退縮、陸表季節(jié)性雪減少以及格陵蘭冰蓋融面積增加，減少了地反射，提高了北極地區(qū)表與陸表對(duì)太陽輻射的收，進(jìn)一步加劇了北極增溫；格陵蘭冰蓋融化致海平面上升，影響沿城市與島嶼的社會(huì)經(jīng)濟(jì)自然環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)。2002—2021年海冰、氣溫和海表溫度變化布北極植被呈現(xiàn)加速“化”態(tài)勢(shì)值得注意的是北極陸地植被綠度快速加，并在最近五年有加“綠化”態(tài)勢(shì)。報(bào)告稱2002—2021年，77.4%的北極陸表區(qū)域綠度增加，相當(dāng)于整亞馬孫雨林的面積（約550萬平方公里），其中綠度顯著增加的區(qū)域占極陸表面積的四分之一高緯北極區(qū)域植被的“化”幅度整體大于中低北極和泛北極區(qū)域，“化”現(xiàn)象突出區(qū)域集中阿拉斯加北部和西伯利楚科奇等地區(qū)。據(jù)分析北極植被綠度與氣溫、節(jié)性積雪、人類活動(dòng)等?素顯著相關(guān)。有近六成北極陸表面積同時(shí)呈現(xiàn)雪提前且植被綠度增加北極植被綠度與夏季溫指數(shù)亦呈同步變化趨勢(shì)北極植被綠度對(duì)人類活的響應(yīng)則表現(xiàn)出兩面性人類活動(dòng)減弱的區(qū)域呈植被“綠化”，而新增人類活動(dòng)區(qū)域呈現(xiàn)植被褐化”。本次報(bào)告首次于北極地區(qū)人類活動(dòng)區(qū)的植被變化情況進(jìn)行了入分析。北極植被黃華教授認(rèn)為，北極氣溫升和降水增加同時(shí)還導(dǎo)致北極陸地植被的綠度提、返青期提前和生長(zhǎng)季長(zhǎng)，對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)造重要影響。氣候變暖導(dǎo)的北極冰雪與生態(tài)環(huán)境化還直接影響到400萬北極地區(qū)永久居民的福?！按蠓秶闹脖弧G’通常指示了該地區(qū)植生產(chǎn)力的提高，影響著地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功，并對(duì)野生動(dòng)物的棲息和氣候系統(tǒng)產(chǎn)生影響。些變化將會(huì)阻礙聯(lián)合國持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。據(jù)了解，作為唯一的生者，植被是北極陸地生系統(tǒng)的重要組成部分，維持全球物質(zhì)循環(huán)和能流動(dòng)具有不可替代的作。受氣候變化等因素的響，北極植被在過去幾年呈現(xiàn)快速變化趨勢(shì)。次發(fā)布的報(bào)告首次將北陸地植被變化納入遙感測(cè)主題，對(duì)于揭示全球暖背景下的陸地生態(tài)響具有重要的參考價(jià)值。極植被如何利用衛(wèi)星遙信號(hào)刻畫和表征北極植變化是個(gè)重要問題。測(cè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副研究劉沖告訴記者，要客觀效地反映北極植被變化況，首先就需要把定性地物描述轉(zhuǎn)化成定量的遙感語言”。為此，研團(tuán)隊(duì)收集了過去二十年來逐旬的北極地區(qū)衛(wèi)星像，并采用年際植被指達(dá)峰值作為主要評(píng)價(jià)指分析植被動(dòng)態(tài)變化情況遙感研究中的植被指數(shù)植被總體呈現(xiàn)出的綠度切相關(guān)，植被指數(shù)增長(zhǎng)明植被更多，長(zhǎng)勢(shì)更加盛。劉沖說，一方面，綠和更多的植被有可能收更多的二氧化碳，但一方面，植被種類和結(jié)也會(huì)發(fā)生變化，例如越越多的苔原植物被灌木占，由此引發(fā)的系列生效應(yīng)還有待深入評(píng)估。在今后的北極開發(fā)和治過程中，需要科學(xué)地平社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境的系。”2002—2021年北極植被綠度空間分布北極東北航道將為我帶來巨大商業(yè)價(jià)值記者意到，海冰的減少帶來并不都是負(fù)面影響。報(bào)提到，北極海冰變化呈明顯的空間差異，海冰著減少的區(qū)域主要集中歐亞大陸及阿拉斯加以的北冰洋區(qū)域，這為北東北航道的開發(fā)利用提了有利的條件。黃華兵授介紹說，上述區(qū)域今有望不再常年被海冰覆，途徑這些海域的北極北航道將因此得以開通該航道西起歐洲西北部經(jīng)歐亞大陸和西伯利亞北部沿岸，穿過白令海到達(dá)太平洋，是從歐洲亞洲的最短海上航線。用北極東北航道，我國海諸港到歐洲各港口比統(tǒng)航線能縮短25%~55%的里程，北極東北航道的開通將大大縮短我與歐美之間的距離，擁巨大的商業(yè)價(jià)值。北極冰中大形成極地遙感監(jiān)特色和能力近年來，中的極地研究隊(duì)伍和研究平得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，家對(duì)極地的關(guān)注也與日增，正在快速行動(dòng)，應(yīng)極地氣候變化?？萍疾?“十四五”期間專門設(shè)了“深海和極地關(guān)鍵技與裝備”的重點(diǎn)專項(xiàng)，在提升極地領(lǐng)域基礎(chǔ)研能力，建立多學(xué)科協(xié)同體持續(xù)觀測(cè)體系，為北航道開發(fā)、應(yīng)對(duì)極地氣變化等提供重要支撐，撐國家海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略實(shí)。據(jù)悉，中大長(zhǎng)期從事球變化與極地遙感監(jiān)測(cè)究，通過建設(shè)我國高校一的極地科考船——“山大學(xué)極地”號(hào)和運(yùn)維國首顆極地遙感小衛(wèi)星冰路”衛(wèi)星，形成了極遙感監(jiān)測(cè)的特色和能力自2020年以來，程曉教授團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)了科技部系列報(bào)告極地專題“南冰蓋變化”與“北極地冰雪與植被變化”年度告。中大通過中國高校地聯(lián)合研究中心、中山學(xué)極地研究中心等聯(lián)合漢大學(xué)、國家衛(wèi)星氣象心、中國科學(xué)院精密測(cè)科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院南京大學(xué)等極地研究力，同時(shí)中大通過GEO（地球觀測(cè)組織）積極開國際合作，與俄羅斯、威、智利、加拿大等極國家一道加強(qiáng)極地遙感測(cè)與氣候變化研究，促北極地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展 編輯：束孟太山