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北極地區(qū)湖泊春季解凍時(shí)間逐年提前

英國南安普頓大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)北極湖泊春季解凍的時(shí)間逐年提前。

該研究團(tuán)隊(duì)利用衛(wèi)星影像技術(shù)對北極地區(qū)的13 300個(gè)湖泊進(jìn)行了監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)湖冰消融的時(shí)間2000—2013年期間平均每年提前一天。他們的研究成果發(fā)表在《自然》雜志旗下的《科學(xué)報(bào)告》。

研究人員使用的是MODIS傳感器記錄的光譜波段數(shù)據(jù)，利用反射率的變化來確定冰凍和消融的過程。MODIS搭載在Terra和Aqua衛(wèi)星上，在繞地球旋轉(zhuǎn)的過程中可以觀測到每日的光譜和熱數(shù)據(jù)。

南安普頓大學(xué)教授賈杜·丹什指出，“此前揭示氣溫變化對湖泊冰層自然循環(huán)的影響的研究僅基于少量的湖泊，該研究首次通過時(shí)序衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)監(jiān)測整個(gè)北極地區(qū)的成千上萬個(gè)湖泊。擴(kuò)大了觀測的范圍，能夠更好地揭示氣溫升高對北極地區(qū)的影響?！?/p>

研究發(fā)現(xiàn)，所有5個(gè)研究區(qū)（阿拉斯加、西伯利亞東北部、西伯利亞中部、加拿大東北部和歐洲北部）均表現(xiàn)出湖冰在春季有早融的趨勢，只是提前的時(shí)間程度不同。西伯利亞中部的趨勢最為明顯，湖冰開始解凍的時(shí)間平均每年提早1.4 d；北歐地區(qū)的變化幅度最小，每年提前0.84 d。他們發(fā)現(xiàn)冰蓋的減少和初春氣溫的不斷升高有較強(qiáng)相關(guān)。

該團(tuán)隊(duì)還對深秋時(shí)節(jié)湖泊冰蓋的形成時(shí)間做了研究。由于日照時(shí)間短暫限制了有效的衛(wèi)星觀測，無法使用衛(wèi)星影像資料，但是地面觀測數(shù)據(jù)表明湖泊封凍時(shí)間在推后，進(jìn)一步縮短了冰凍期。不過，這還需要更多的研究來證實(shí)。

該論文的共同作者南安普頓大學(xué)瑪麗·愛德華茲教授說，“我們的研究表明：冰蓋變化影響陸氣能量平衡；其次，冰蓋減少意味著湖泊生物活動(dòng)期變長，同時(shí)氣溫升高將會對二氧化碳和甲烷等氣體的排放過程產(chǎn)生影響。此外，很多人將冰層覆蓋的地方當(dāng)作冬季的交通工具，因此春季和秋季的商業(yè)和生活出行受到的影響很可能會越來越大?！?/p>

丹什教授總結(jié)說，這表明了利用常規(guī)衛(wèi)星數(shù)據(jù)對地球表面的物理變化進(jìn)行長期監(jiān)測的潛力。未來，來自歐洲航天局的新的“哨兵”系列衛(wèi)星為更加詳細(xì)地對這些變化進(jìn)行監(jiān)測研究提供了可能。

（何晨譯自每日科學(xué)網(wǎng)站）