阿拉斯加的冰川对气温上升高度敏感。根据利用卫星雷达观测的新研究，平均夏季气温每增加1摄氏度，冰川融化大约会延长三周。一个摄氏度等于1.8华氏度。研究还表明，合成孔径雷达（SAR）能够全年自动和持续地监测冰川及其雪线。传统上，雪线通常仅在融化季节末期使用光学仪器进行测量。研究人员发现，SAR提供的数据比传统的地面光学方法更可靠。这项研究成果发布在《自然》杂志上。该研究由卡内基梅隆大学的博士毕业生阿尔宾·韦尔斯领导。合著者包括卡内基梅隆大学的助理教授大卫·朗斯和阿拉斯加大学费尔班克斯分校地球物理研究所的马克·法内斯托克。朗斯之前曾在地球物理研究所担任博士后研究员和研究助理。通过太空追踪冰川融化 研究小组使用雷达观测来测量冰川的“融化日”。一个融化日可以代表整个冰川融化的完整24小时，或者由几个融化发生在冰川不同部分的日子组成，直到总受影响区域等于冰川的整个表面。融化日的增加表明融化季节变得更长，从而导致整体冰量的增加。科学家们利用欧洲的哨兵-1雷达卫星收集的数据，监测了2016年中至2024年间几乎每一条面积超过约半平方英里的阿拉斯加冰川的季节变化。合成孔径雷达通过从移动的卫星或飞机向地球表面发射微波脉冲，并将返回信号结合成详细图像来工作。由于它不依赖阳光，SAR可以在云层和黑暗中收集数据。哨兵-1每12天重访同一地点，覆盖阿拉斯加超过3000个冰川。热浪加速雪损失 研究人员还发现短期热浪可以显著减少保护冰川的雪覆盖。在异常温暖的时期，冰川损失多达28%比通常年份更多的保护性雪。这一百分比适用于单个山脉的规模，并不一定在这些区域内影响每个冰川。“我们量化这些变化的能力非常重要，”韦尔斯说。“融化范围和雪线是冰川质量平衡的代理指标。”冰川质量平衡是指冰川在一段时间内获得的雪和冰与损失之间的差异。“这些与气温的相关性开始揭示我们可以预期在未来更暖气候下该地区将发生多少融化或雪线退缩，”韦尔斯说。雪线标志着冰川积累区与消融区之间的边界，积累区是雪集聚并增加质量的地方，而消融区是融化移除雪和冰的地方。为什么雷达优于光学监测 冰川学家通常依赖光学仪器评估融化季节末期的雪线，通常在夏末或初秋。“在光学数据中，雪线可能很难观察，”法内斯托克说。“如果你晚了一天拍照，整个冰川可能都下雪了，你无法看到下面裸露的冰川冰和上面雪和 firn 的位置。”Firn是一种半紧实的颗粒状雪，通常位于冰川的上部。随着时间的推移，它可以逐渐转化为冰川冰。法内斯托克表示，光学观测可能受到光照条件、阴影、云层覆盖以及 firn 的洁净程度变化的影响。SAR避免了许多这些限制，并能在整个融化季节内提供定期的雪线测量。“阿尔宾所做的是将冰川表面条件的跟踪实用化，以便可以在任何地方应用，”法内斯托克说。2019年阿拉斯加热浪 研究人员密切关注了2019年6月23日至7月10日间持续的强烈阿拉斯加热浪。该事件影响了该州的每个冰川区域，除了布鲁克斯山脉。在近两周的时间里，许多地方的气温比平均水平高出20到30度。多个历史记录被打破，包括在泰德·史蒂文斯安克雷奇国际机场测得的90华氏度。安克雷奇的夏季正常高温通常在中60度左右。根据研究，极端高温使冰川的雪线高度接近350英尺。在正常年份，雪线大约在两个月后才会达到这种高度。因此，裸露的冰和 firn 暴露的时间更长，导致整体冰量的增加。作者们写道，这凸显了“冰川对短期气候变化的敏感性”。