Ледените покривки на Гренландия върху везните - Асоциация на германските изследователски центрове Helmholtz

Ледената покривка в Гренландия е повече от четири пъти по-голяма от Германия и съхранява достатъчно вода, за да повиши глобалното морско равнище със седем метра. Използвайки двойка сателити, изследователите могат да измерват колко лед се топи в резултат на изменението на климата.

Три, две, едно и ... излитане! ”Облаци прах се вихрят. Прожектор осветява небето, когато ракетата SpaceX-Falcon-9 изстрелва в космоса на 22 май 2018 г. във военновъздушната база Ванденберг в Калифорния (САЩ). На борда му е второто поколение сателитна система GRACE. Съкращението означава „Експеримент за възстановяване на гравитацията и климат“. В свободен превод това означава нещо като „измерване на гравитационното поле и климатичен експеримент“. И тъй като това е втората мисия на GRACE, ръководителите на проекти от американската космическа агенция NASA и Германския център за географски изследвания (GFZ) добавиха към името съкращението „FO“ за „Follow-On“. Въпреки това малко неудобно заглавие, надеждите на стотици климатични изследователи почиват на двата сателита GRACE-FO. Защото екипът може да направи това, което е невъзможно със земните измервания: Той измерва цялото гравитационно поле на планетата в рамките на един месец. С други думи, сателитите документират промените в масата на земята по целия борд и по този начин главно преразпределението на водата между световните океани, континентите и особено ледените покриви.

мащабиране
Разтопена вода се излива изпод ледника Ръсел. Най-вече идва от езера на ледника, които са се отцедили поради пукнатини в леда. (Снимка: Джереми Харбек/НАСА)

По този начин „балансът в космоса“ дава отговори на два от най-належащите въпроси в изследванията на климата: Колко лед губят ледените покривки в Гренландия и Антарктида в хода на изменението на климата и в кои региони на света морското равнище се повишава в резултат на това? Един от изследователите, които следят старта на мисията на живо на място, е Dr. Инго Сасген от Института „Алфред Вегенер“, Център за изследвания на полярните и морските среди на Хелмхолц (AWI). 43-годишният мъж документира растежа и свиването на ледената покривка на Гренландия от първата мисия GRACE (2002-2017). Но все още му липсват подходящите думи за огромния размер и дебелина на ледената броня. Сравненията трябва да помогнат за описването на колосалното ледено поле. „Ледената покривка и прилежащите й ледници биха били достатъчно големи, за да погребат с един замах Германия, но и Франция, Испания и Италия“, обяснява Инго Сасген. Най-високата планина в Германия, Цугшпитце, все още ще потъне на 300 метра дълбоко в леда на централното високо плато на ледената покривка. И ако целият лед в Гренландия се разтопи с един замах, глобалното морско равнище ще се повиши с малко повече от седем метра, ще наводни големи крайбрежни зони по света и по този начин ще унищожи местообитанията на милиони и милиони хора - включително в Европа.

Ледът на Гренландия се топи на повърхността му

Погледът към статистиката на GRACE разкрива колко спешен е проблемът с топенето на лед в Гренландия: от първата мисия през 2002 г. ледената покривка и нейните ледници губят средно 286 милиарда тона лед годишно. „Масовите загуби се дължат главно на факта, че въздухът над Гренландия става все по-топъл, което увеличава интензивността и продължителността на сезона на топене“, казва Инго Сасген. Днес ледената шапка на Гренландия губи почти два пъти повече лед чрез процесите на топене на повърхността, отколкото в периода от 1960 до 1990 г.

Увеличение На 22 май 2018 г. ракета SpaceX Falcon 9 се издига от военновъздушната база Ванденберг в Калифорния. Той изстрелва сателитния екип на GRACE-FO в своята орбита на височина 490 километра. Изображение: Бил Ингалс/НАСА

Най-доброто от двата свята

Zoom Определяне на масовия баланс на ледените покривки с помощта на сателитите-близнаци GRACE. Илюстрация: Мартин Кюнстинг, Фабиан Корис

За да разбере по-точно в кои региони Гренландският леден лист се свива най-бързо, Ingo Sasgen ще комбинира данните за гравитационното поле GRACE с радарни измервания от сателита на ESA CryoSat-2. Това измерва промяната във височината на ледените полета в Гренландия с резолюция до пет километра и, за разлика от GRACE, която има резолюция само 400 километра, може да картографира отделни ледникови системи. „Ние всъщност вземаме най-доброто от двата набора от данни и ги сключваме заедно, за да идентифицираме регионалните различия“, казва Инго Сасген. Целта на тази работа REKLIM е да се създаде карта на ледената покривка на Гренландия, която показва с висока разделителна способност как се променят ледените маси и как зоните на загуби се разширяват с течение на времето. Оптимизираният набор от данни също помага за подобряване на моделите на климата и ледената покривка.

По времето преди GRACE учените могат да калибрират своите климатични модели само с няколкоточкови измервания от гренландските станции за измерване на сняг и лед. Това обаче не гарантира, че моделите изчисляват баланса на масата правилно. Днес е достатъчно бързо сравнение на резултатите от модела с данните GRACE, за да се провери качеството на модела. „Наистина е важно да знаем точно колко лед губи Гренландия. Защото само когато можем правилно да картографираме тези нива на загуби в климатичните модели, ще можем да предскажем бъдещето на ледената покривка и морското равнище с висока точност “, подчертава Инго Сасген.

Въпрос на привличане

Сега той очаква с нетърпение първите данни, които GRACE-FO предава на сателитния контролен център в Оберпфафенхофен от юни 2018 г. и от които в момента се изчисляват гравитационните полета. Въз основа на новите резултати от измерванията, Инго Сасген и колега от AWI искат да разработят статистически метод за прогнозиране на баланса на ледената маса на Гренландия. Подобен подход работи доста добре за арктическия морски лед. GRACE-FO ще изготви необходимите данни за тази прогноза и - ако всичко върви добре - ще следи надеждно гравитационните полета на ледените покриви и океаните през следващите десет години. „Продължаването на тези данни от открития океан до брега остава едно от основните предизвикателства, с които искаме да се справим в REKLIM в бъдеще“, казва Инго Сасген.

Юбилейното списание REKLIM

Асоциацията за регионални климатични промени Helmholtz изследва развитието на климата в регионален мащаб в продължение на десет години. Особено внимание се обръща на взаимодействията между атмосферата, океана и сушата. За десетата годишнина асоциацията издаде списание, от което идва този текст. Списанието може да бъде поръчано безплатно от info (at) reklim.de.

По повод международна научна конференция, Асоциацията Helmholtz кани регионалните промени в климата REKLIM на Ден на обществения ангажимент. Има и събития в останалите дни на конференцията, на които обществеността е поканена: