文/羊城晚報(bào)全媒體記者 陳亮圖/受訪者提供1月17日，科技部國家遙感中心發(fā)布《全球孔雀態(tài)環(huán)境遙感測(cè)2022年度報(bào)告》，其中中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技學(xué)院團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的“北極地冰雪與植被變化”專題引關(guān)注。該學(xué)院院長(zhǎng)程曉教說，“近20年來，由于全球增溫及受北極‘放大效’的影響，北極冰雪與生環(huán)境正在發(fā)生快速變化，全球氣候變化的風(fēng)向標(biāo)。國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在北極海冰測(cè)中發(fā)揮重要作用據(jù)介紹“北極地區(qū)冰雪與植被變”專題是2020年南極冰蓋變化專題的拓展和延伸該專題綜合利用風(fēng)云三號(hào)國內(nèi)外多源遙感數(shù)據(jù)，監(jiān)了北極海冰、格陵蘭冰蓋北極植被，分析了其時(shí)空局及變化特征，評(píng)估了大、海洋和人類活動(dòng)等主要素的影響。程曉表示，“告為開展北極環(huán)境變化對(duì)球氣候變化的響應(yīng)研究和對(duì)全球氣候變化提供科學(xué)據(jù)，將促進(jìn)北極地區(qū)的可續(xù)發(fā)展?！敝写鬁y(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)院黃華兵教授告訴者，近年來，隨著我國自的遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系漸成形和日益完善，國產(chǎn)星數(shù)據(jù)在大范圍，尤其是極海冰監(jiān)測(cè)中發(fā)揮越來越要的作用。本次任務(wù)使用風(fēng)云三號(hào)系列衛(wèi)星的微波射成像儀，已積累超過10年的觀測(cè)資料?！坝捎跉W衛(wèi)星的更替間隔與后續(xù)計(jì)的延遲，連續(xù)觀測(cè)的風(fēng)云星的重要作用更加凸顯。隊(duì)利用風(fēng)云三號(hào)系列衛(wèi)星多源遙感數(shù)據(jù)，自主研發(fā)海冰密集度、海冰類型等地海冰遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品，是極海冰變化監(jiān)測(cè)的中流砥?！苯?0年北極海冰覆蓋范圍縮減超200萬平方公里報(bào)告指出，北極海冰覆范圍呈縮減趨勢(shì)，一年冰漸取代多年冰。2002—2021年，北極海冰覆蓋范圍受氣候與海洋影響，監(jiān)測(cè)期內(nèi)呈現(xiàn)波動(dòng)下降，內(nèi)最小海冰覆蓋范圍（9月份）的下降速率為10.1萬平方公里/年，縮減范圍超過200萬平方公里（占2002年最小海冰范圍的近40%），相對(duì)而言，年內(nèi)最大海冰覆蓋隋書圍（3月份）下降速率較小。20年內(nèi)，多年冰覆蓋范圍急劇小，冬季多年冰在總海冰蓋范圍中的占比從28%下降到13%，多年冰逐步被一年冰取代；一年冰鵌蓋圍呈持續(xù)蔓延趨勢(shì)，增長(zhǎng)率為5.9萬平方公里/年。北極海冰黃華兵教授指，北極地區(qū)冬季極夜期間低溫，以及夏季極晝期間持續(xù)太陽照射使得北極海覆蓋范圍呈現(xiàn)冬季高、夏低的振蕩變化特征。受不緯度太陽高度角的影響，極海冰呈現(xiàn)出以北極點(diǎn)為心，向低緯度逐步減少的布特征；在洋流和大氣環(huán)的影響下，不同區(qū)域的北海冰又進(jìn)一步呈現(xiàn)出不同分布特征。助理教授葉玉告訴記者，由于地球系統(tǒng)反饋機(jī)制，北極海冰變化致開闊水域面積增大，這使得太陽輻射吸收增加，度進(jìn)一步升高，從而加劇海冰的縮減。“就像潘多的盒子一旦開啟就難以中。隨著海冰的快速消融，系列新的現(xiàn)象和問題開始現(xiàn)，例如北極熊的生活方會(huì)因此改變?！比~玉芳近20年格陵蘭冰蓋所有區(qū)域都發(fā)生過翳鳥面融化報(bào)告顯示格陵蘭冰蓋表面融化的年波動(dòng)顯著，冰面水系面積際變化顯著，冰川邊緣線縮。2002—2021年，格陵蘭冰蓋所有區(qū)域都生過表面融化，融化發(fā)生度高且強(qiáng)度較大的范圍主分布在冰蓋邊緣地區(qū)。20年來，格陵蘭冰蓋融化的際波動(dòng)顯著，但融化范圍體上未表現(xiàn)出明顯的變化勢(shì)；同一時(shí)期，格陵蘭冰邊緣線整體呈退縮變化，各區(qū)域冰川邊緣線退縮量在一定差異。2017—2021年，格陵蘭冰面水系年平均面積約1萬平方公里，空間覆蓋范圍年際鸚鵡化著。高分遙感監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，面河占冰面水系面積的89.4%，是格陵蘭冰蓋冰面水系的主要組成倫山分。數(shù)表明，近20年來，北極地區(qū)的變暖速率超過全球平變暖速率的2倍，導(dǎo)致北極地區(qū)冰雪與植被正在發(fā)生速變化。黃華兵教授分析，氣候變暖一方面導(dǎo)致北洋海冰持續(xù)融化，破壞北地區(qū)原有的水熱平衡，另方面加劇格陵蘭冰蓋物質(zhì)失，造成海平面上升。他調(diào)，海冰退縮、陸表季節(jié)積雪減少以及格陵蘭冰蓋融面積增加，減少了地表射，提高了北極地區(qū)海表陸表對(duì)太陽輻射的吸收，一步加劇了北極的增溫；陵蘭冰蓋融化導(dǎo)致海平面升，影響沿海城市與島嶼社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)境與生系統(tǒng)。2002—2021年海冰、氣溫和海表溫度化分布北極植被呈現(xiàn)加速綠化”態(tài)勢(shì)值得注意的是北極陸地植被綠度快速增，并在最近五年有加速“化”態(tài)勢(shì)。報(bào)告稱，2002—2021年，77.4%的北極陸表區(qū)域綠度增加，相當(dāng)于整個(gè)亞馬孫雨林面積（約550萬平方公里），其中綠度顯著增加的域占北極陸表面積的四分一。高緯北極區(qū)域植被的綠化”幅度整體大于中低北極和泛北極區(qū)域，“綠”現(xiàn)象突出區(qū)域集中在阿斯加北部和西伯利亞楚科等地區(qū)。據(jù)分析，北極植綠度與氣溫、季節(jié)性積雪人類活動(dòng)等因素顯著相關(guān)有近六成的北極陸表面積時(shí)呈現(xiàn)融雪提前且植被綠增加；北極植被綠度與夏溫暖指數(shù)亦呈同步變化趨；北極植被綠度對(duì)人類活的響應(yīng)則表現(xiàn)出兩面性，類活動(dòng)減弱的區(qū)域呈現(xiàn)植“綠化”，而新增的人類動(dòng)區(qū)域呈現(xiàn)植被“褐化”本次報(bào)告首次對(duì)于北極地人類活動(dòng)區(qū)域的植被變化況進(jìn)行了深入分析。北極被黃華兵教授認(rèn)為，北極溫升高和降水增加同時(shí)還致了北極陸地植被的綠度高、返青期提前和生長(zhǎng)季長(zhǎng)，對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)造成要影響。氣候變暖導(dǎo)致的極冰雪與生態(tài)環(huán)境變化還接影響到400萬北極地區(qū)永久居民的福祉?！按蠓?的植被‘綠化’通常指示該地區(qū)植被生產(chǎn)力的提高影響著該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)務(wù)功能，并對(duì)野生動(dòng)物的息地和氣候系統(tǒng)產(chǎn)生影響這些變化將會(huì)阻礙聯(lián)合國持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)?！?了解，作為唯一的生產(chǎn)者植被是北極陸地生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分，對(duì)維持全物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)具有可替代的作用。受氣候變等因素的影響，北極植被過去幾十年呈現(xiàn)快速變化勢(shì)。本次發(fā)布的報(bào)告首次北極陸地植被變化納入遙監(jiān)測(cè)主題，對(duì)于揭示全球暖背景下的陸地生態(tài)響應(yīng)有重要的參考價(jià)值。北極被如何利用衛(wèi)星遙感信號(hào)畫和表征北極植被變化是重要問題。測(cè)繪科學(xué)與技學(xué)院副研究員劉沖告訴記，要客觀高效地反映北極被變化情況，首先就需要定性的地物描述轉(zhuǎn)化成定的“遙感語言”。為此，究團(tuán)隊(duì)收集了過去二十年來逐旬的北極地區(qū)衛(wèi)星影，并采用年際植被指數(shù)達(dá)值作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)分析被動(dòng)態(tài)變化情況。遙感研中的植被指數(shù)和植被總體現(xiàn)出的綠度密切相關(guān)，植指數(shù)增長(zhǎng)表明植被更多，勢(shì)更加茂盛。劉沖說，一面，更綠和更多的植被有能吸收更多的二氧化碳，另一方面，植被種類和結(jié)也會(huì)發(fā)生變化，例如越來多的苔原植物被灌木侵占由此引發(fā)的系列生態(tài)效應(yīng)有待深入評(píng)估。“在今后北極開發(fā)和治理過程中，要科學(xué)地平衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)和然環(huán)境的關(guān)系?！?002—2021年北極植被綠度空間分布北極東北航道將我國帶來巨大商業(yè)價(jià)值記留意到，海冰的減少帶來并不都是負(fù)面影響。報(bào)告到，北極海冰變化呈現(xiàn)明的空間差異，海冰顯著減的區(qū)域主要集中在歐亞大及阿拉斯加以北的北冰洋域，這為北極東北航道的發(fā)利用提供了有利的條件黃華兵教授介紹說，上述域今后有望不再常年被海覆蓋，途徑這些海域的北東北航道將因此得以開通該航道西起歐洲西北部，歐亞大陸和西伯利亞的北沿岸，穿過白令海峽到達(dá)平洋，是從歐洲到亞洲的短海上航線。利用北極東航道，我國沿海諸港到歐各港口比傳統(tǒng)航線能縮短25%~55%的里程，北極東北航道的開通將大大縮我國與歐美之間的距離，有巨大的商業(yè)價(jià)值。北極冰中大形成極地遙感監(jiān)測(cè)色和能力近年來，中國的地研究隊(duì)伍和研究水平得了長(zhǎng)足的發(fā)展，國家對(duì)極的關(guān)注也與日俱增，正在速行動(dòng)，應(yīng)對(duì)極地氣候變。科技部在“十四五”期專門設(shè)立了“深海和極地鍵技術(shù)與裝備”的重點(diǎn)專，旨在提升極地領(lǐng)域基礎(chǔ)究能力，建立多學(xué)科協(xié)同體持續(xù)觀測(cè)體系，為北極道開發(fā)、應(yīng)對(duì)極地氣候變等提供重要支撐，支撐國海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略實(shí)施。據(jù)悉中大長(zhǎng)期從事全球變化與地遙感監(jiān)測(cè)研究，通過建我國高校唯一的極地科考——“中山大學(xué)極地”號(hào)運(yùn)維我國首顆極地遙感小星“冰路”衛(wèi)星，形成了地遙感監(jiān)測(cè)的特色和能力自2020年以來，程曉教授團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)了科基山部該系報(bào)告極地專題“南極冰蓋化”與“北極地區(qū)冰雪與被變化”年度報(bào)告。中大過中國高校極地聯(lián)合研究心、中山大學(xué)極地研究中等聯(lián)合武漢大學(xué)、國家衛(wèi)氣象中心、中國科學(xué)院精測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究和南京大學(xué)等極地研究力，同時(shí)中大通過GEO（地球觀測(cè)組織）積極開展國合作，與俄羅斯、挪威、利、加拿大等極地國家一加強(qiáng)極地遙感監(jiān)測(cè)與氣候化研究，促進(jìn)北極地區(qū)的持續(xù)發(fā)展。 編輯：束孟卿