NASA 最新的卫星将监测格陵兰岛海岸附近桑德斯岛上的冰。图片来源：Michael Studinger/NASA

本报讯 美国宇航局（NASA）将发射其最先进的全球冰监测卫星，而这项工作已经拖了近10年了。

该机构计划于9月15日在加利福尼亚州范登堡空军基地用德尔塔2型运载火箭将冰、云和陆地高度卫星2号（ICESat-2）送入太空。该卫星将专注于测量包括格陵兰岛和南极洲在内的某些地方的冰层厚度变化，同时也将收集有关森林生长和云层高度的数据。

这颗卫星的设计目的是为了追踪冰层厚度的季节性和年度变化，其精度可达0.5厘米以内——这一分辨率比以往任何一颗高度监测卫星的分辨率都要高。这颗斥资10亿美元的人造卫星将在距离地球表面500公里的轨道上运行，并在未来3年内每3个月覆盖一次地球。

“我们关心海冰的收缩或增长，这是因为它影响着海洋和大气之间的能量交换。”科罗拉多大学博尔德分校冰川学家Waleed Abdalati说，他也是第一批提出ICESat-2项目的科学家之一。他说：“海冰同时还影响着与海洋环流、大气环流、天气和气候相关的现象。”

“最终，我们想要了解在海冰中引发这些变化的过程和气候驱动因素。”NASA在华盛顿哥伦比亚特区的ICESat-2项目科学家Tom Wagner说。一旦科学家知道是什么促使地球上的冰发生了这些变化，他们就可以利用相关信息更好地预测这些变化会有多么剧烈。

ICESat-2项目的前任ICESat于2009年结束其使命。科学家在2008年便构思了这颗即将发射的卫星，但他们花费了大约5年的时间用来开发ICESat-2上装载的先进地形测量激光高度计系统（ATLAS）。技术上的难题和预算上的考量使这颗卫星的发射时间一直推迟到今天。

在此期间，作为“冰桥行动”的一部分，NASA在北极和南极上空进行了空中观测，从而保持了其在两个卫星任务之间的数据集。冰桥行动的资金一直持续到2020年。

据介绍，ATLAS通过每秒钟发射1万个激光脉冲信号并标记出这些脉冲中的光子从卫星到地球表面和返回的时间来测量海拔高度。光子返回的时间越短，ICESat-2测量的海拔高度就越高。

与ICESat装载的仪器相比，ATLAS每隔0.7米就可以测量，每170米就有读数。ICESat-2的更高分辨率创造了地球冰层地形的精细视图，并且随着时间的推移，它将揭示冰的变化，从而为预测模型提供信息。

与此同时，ATLAS也可以追踪森林生长的变化，后者是碳积累或损失的关键指标。当研究人员将这些数据与其他地球监测卫星的信息——例如那些测量臭氧、空气质量或土壤湿度的数据——结合起来后，他们将对影响冰、海洋和气候的全球进程有一个更加全面的认识。

“这正是我们真正需要的。”西雅图市华盛顿大学冰川学家Peter Neff说，“因为如果我们不了解推动海冰变化的过程，我们就无法充分了解未来几十年可能会发生什么。”

“毫无疑问，气候变化在这方面发挥了重要作用，但也有其他因素产生影响。”Abdalati说，“作为科学家，我们正在努力理解它们。”

（赵熙熙）