Grenlandes karte ar temperatūras izmaiņām. Attēla kredīts: ESA. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Pētnieki ir izmantojuši vairāk nekā desmit gadu vērtus datus no radara altimetriem uz ESA ERS satelītiem, lai iegūtu visdetalizētāko ainu par Grenlandes ledus lapas biezuma izmaiņām.
Norvēģijas vadītā komanda izmantoja ERS datus, lai izmērītu augstuma izmaiņas Grenlandes ledus lapā no 1992. līdz 2003. gadam, atklājot neseno pieaugumu interjera sekcijās, kas tika lēstas apmēram sešus centimetrus gadā pētījuma periodā. Pētījumu paredzēts publicēt Science Magazine novembrī, un tas tiks publicēts tiešsaistē Science Express 20. oktobrī.
ERS radaru altimetri darbojas, nosūtot 1800 atsevišķus radara impulsus uz Zemi sekundē, pēc tam reģistrējot, cik ilgs laiks ir viņu atbalsīm, lai atgrieztu 800 kilometrus atpakaļ uz satelīta platformu. Sensors reizina savu impulsu braucienu līdz nanosekundei, lai aprēķinātu attālumu līdz planētai ar maksimālo precizitāti līdz diviem centimetriem.
Kopš 1991. gada jūlija, kad tika palaists ERS-1, ESA polārajā orbītā bija vismaz viens darbīgs radara altimetrs. EKA pirmajam Zemes novērošanas kosmosa kuģim ERS-2 pievienojās 1995. gada aprīlī, pēc tam desmit instrumentu Envisat satelīts 2002. gada martā.
Rezultāts ir zinātniski vērtīga ilgtermiņa datu kopa, kas aptver Zemes okeānus un zemes, kā arī ledus laukus - to var izmantot, lai mazinātu nenoteiktību par to, vai sauszemes ledus aug vai sarūk, jo pieaug bažas par globālās sasilšanas sekām.
Ledus loks, kas klāj Zemes lielāko Grenlandes salu, ir 1 833 900 kvadrātkilometru platībā, un vidējais biezums ir 2,3 kilometri. Tā ir otra lielākā sasalušā saldūdens koncentrācija uz Zemes, un, ja tas pilnībā izkustu, jūras līmenis paaugstinātos līdz pat septiņiem metriem.
Saldūdens pieplūdums Atlantijas okeāna ziemeļdaļā no jebkāda Grenlandes ledus kausējuma palielināšanās arī varētu vājināt Golfa straumi, potenciāli nopietni ietekmējot Ziemeļeiropas un visas pasaules klimatu.
Centieni izmērīt izmaiņas Grenlandes ledus lapā, izmantojot lauka novērojumus, lidmašīnas un satelītus, ir uzlabojuši zinātnes atziņas pēdējā desmitgadē, taču joprojām nav vienprātīga novērtējuma par ledus lapas kopējo masas bilanci. Tomēr pēdējos gados ir pierādījumi par kūsšanu un retināšanu piekrastes attālajos apgabalos, kā arī pazīmes, ka var uzplūst lieli Grenlandes izplūdes ledāji, iespējams, reaģējot uz klimata izmaiņām.
Daudz mazāk zināmas ir izmaiņas, kas notiek ledus loksnes plašajā paaugstinātajā iekšējā daļā. Tāpēc starptautiska zinātnieku grupa - no Norvēģijas Nansena Vides un attālās izpētes centra (NERSC), Mohna-Sverdrupa Globālā okeāna pētījumu un operatīvās okeanogrāfijas centra un Bjerknes Klimata pētījumu centra, Krievijas Nansena Starptautiskā vides un attālās izpētes centra un Amerikas Savienotajām Valstīm 'Vides sistēmu analīzes pētījumu centrs - bija spiests iegūt un analizēt garāko nepārtraukto satelīta altimetra novērojumu Grenlandes ledus lapu paaugstinājumu datu kopu.
Apvienojot desmitiem miljonu datu punktu no ERS-1 un ERS-2, komanda 11 gadu laikā noteica virsmas augstuma izmaiņu un izmaiņu telpiskos modeļus.
Rezultāts ir jaukts attēls, kura iekšējais laukums virs 1500 metru augstuma palielinās par 6,4 centimetriem gadā. Zem šī augstuma pacēluma maiņas ātrums ir mīnus 2,0 cm gadā, kas lielā mērā atbilst ziņotajam ledus lapu robežu retinājumam. Tendence zem 1500 metriem tomēr neietver stāvo slīpumu pierobežas apgabalos, kur pašreizējie altimetra dati nav izmantojami.
Vidēji telpiski vidējais pieaugums ir 5,4 cm gadā pētījuma apgabalā, ja to koriģē, lai pamatlīmeņa zem ledus loksnes paceltu pēc ledus laikmeta. Šie rezultāti ir izcili, jo tie ir pretstatā iepriekšējiem zinātniskajiem atklājumiem par līdzsvaru Grenlandes augstkalnu ledus.
Komanda NERSC profesora Ola M. Johannessena vadībā piedēvē šo Grenlandes ledus lapas iekšējā pieauguma palielināšanos snigšanai, kas saistīta ar reģionālās atmosfēras cirkulācijas mainīgumu, kas pazīstams kā Ziemeļatlantijas oscilacija (NAO). Pirmoreiz atklāts 20. gadsimta 20. gados, NAO rīkojas līdzīgi El Niño parādībai Klusajā okeānā, veicinot klimata svārstības visā Atlantijas okeāna ziemeļdaļā un Eiropā.
Salīdzinot savus datus ar NAO indeksu, pētnieki konstatēja tiešu saistību starp Grenlandes ledus lapu augstuma izmaiņām un spēcīgām NAO pozitīvajām un negatīvajām fāzēm ziemā, kas lielā mērā kontrolē temperatūru un nokrišņu daudzumu Grenlandē.
Profesors Johannessens komentēja: "Šī spēcīgā negatīvā korelācija starp ziemas augstuma izmaiņām un NAO indeksu liecina par nenovērtētu ziemas sezonas un NAO lomu augstuma izmaiņām - aizstājējzīmi Grenlandes Ice Sheet masas bilances scenārijos globālās sasilšanas laikā."
Viņš brīdināja, ka nesenais pieaugums, kas atklāts radaru altimetrijas apsekojumā, nebūt neatspoguļo ilgtermiņa vai nākotnes tendences. Tā kā klimatiskā cikla augstuma grādos dabiskā variācija, kurā ietilpst Valsts kredītrīkotājs, ir ļoti liela, pat 11 gadus ilga datu kopa ir īsa.
"Ir acīmredzami jāturpina monitorings, izmantojot jaunus satelīta altimetrus un citus novērojumus, kā arī skaitliskos modeļus, lai aprēķinātu Grenlandes Ice Sheet masas budžetu," piebilda Johannessens.
Grenlandes ledus lapas masas bilances modelēšanas pētījumi siltumnīcefekta globālās sasilšanas laikā parādīja, ka temperatūras paaugstināšanās līdz aptuveni 3ºC noved pie pozitīvām masas bilances izmaiņām augstos augstumos - sniega uzkrāšanās dēļ - un negatīvām zemā augstumā - sniega kušanas pārsniedzot uzkrāšanos.
Šādi modeļi piekrīt jaunajiem novērojumu rezultātiem. Tomēr pēc šī sliekšņa sasniegšanas, potenciāli nākamo simts gadu laikā, zaudējumi no kausēšanas pārsniegtu uzkrāšanos, kas rodas, palielinoties sniegputenim - tad Grenlandes ledus lapa kūst.
Dokumentā, kas publicēts Science šī gada jūnijā, ir sīki aprakstīti līdzīgas Antarktikas ledus lapas analīzes rezultāti, pamatojoties uz ERS radaru altimetra datiem, ko veica komanda, kuru vadīja Misūri-Kolumbijas universitātes profesors Kurts Deiviss.
Rezultāti liecināja par sabiezējumu Austrumantarktīdā apmēram 1,8 cm gadā, bet retināšanu ievērojamā Rietumantarktikas daļā. Dati nebija pieejami par lielu daļu Antarktikas pussalas, ņemot vērā neseno ledus slāņu retināšanos reģionālās klimata sasilšanas dēļ, atkal tāpēc, ka pašreizējā radara altimetra veiktspēja ir ierobežota.
ESA misija CryoSat, kas tika zaudēta 8. oktobra palaišanas laikā, pārnesa pasaulē pirmo radaru altimetru, kas paredzēts lietošanai gan sauszemes, gan jūras ledū. Sauszemes ledus dēļ CryoSat būtu varējis iegūt datus par strauji slīpām ledus malām, kuras pašreizējiem radara altimetriem paliek neredzamas - tieši šajos reģionos notiek lielākie zaudējumi.
Pašlaik notiek pasākumi, lai izpētītu iespēju būvēt un lidot CryoSat-2, ar lēmumu, kas jāpieņem līdz gada beigām. Pa to laiku ERS un Envisat izveidotā vērtīgā klimatoloģiskā informācija par ledus izmaiņām tiks turpināta.
Oriģinālais avots: ESA ziņu izlaidums
