文/羊城晚報全媒體記者 陳亮圖/受訪者提供1月17日，科技部國家遙感中心發(fā)布全球生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測2022年度報告》，其中中山大學(xué)測繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院團(tuán)隊負(fù)的“北極地區(qū)冰雪與植被變”專題引起關(guān)注。該學(xué)院院程曉教授說，“近20年來，由于全球增溫及受北極‘放效應(yīng)’的影響，北極冰雪與態(tài)環(huán)境正在發(fā)生快速變化，全球氣候變化的風(fēng)向標(biāo)?！?產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在北極海冰監(jiān)測發(fā)揮重要作用據(jù)介紹，“北地區(qū)冰雪與植被變化”專題2020年南極冰蓋變化專題的拓展和延伸崍山該專題綜合用風(fēng)云三號等國內(nèi)外多源遙數(shù)據(jù)，監(jiān)測了北極海冰、格蘭冰蓋和北極植被，分析了時空格局及變化特征，評估大氣、海洋和人類活動等主要素的影響。程曉表示，“告為開展北極環(huán)境變化對全氣候變化的響應(yīng)研究和應(yīng)對球氣候變化提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)北極地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展”中大測繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院華兵教授告訴記者，近年來隨著我國自主的遙感衛(wèi)星監(jiān)網(wǎng)絡(luò)體系逐漸成形和日益完，國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在大范圍，其是北極海冰監(jiān)測中發(fā)揮越越重要的作用。本次任務(wù)使的風(fēng)云三號系列衛(wèi)星的微波射成像儀，已積累超過10年的觀測資料。“由于歐美衛(wèi)的更替間隔與后續(xù)計劃的延，連續(xù)觀測的風(fēng)云衛(wèi)星的重作用更加凸顯。團(tuán)隊利用風(fēng)三號系列衛(wèi)星等多源遙感數(shù)，自主研發(fā)了海冰密集度、冰類型等極地海冰遙感數(shù)據(jù)品，是北極海冰變化監(jiān)測的流砥柱?！苯?0年北極海冰覆蓋范圍縮減超200萬平方公里報告指出，北極海冰覆范圍呈縮減趨勢，一年冰逐取代多年冰。2002—2021年，北極海冰覆蓋范圍受氣候與海洋影響，在監(jiān)測柢山呈現(xiàn)波動下降，年內(nèi)最小海覆蓋范圍（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%），相對而言，年內(nèi)最大海冰覆蓋范圍（3月份）下降速率較小。20年內(nèi)，多年冰覆蓋范圍急劇減，冬季多年冰在總海冰覆蓋圍中的占比從28%下降到13%，多年冰逐步被一年冰取代；一年修鞈覆蓋范圍呈持續(xù)延趨勢，增長速率為5.9萬平方公里/年。北極海冰黃華兵教授指出，北極地區(qū)冬季夜期間的低溫，以及夏季極期間的持續(xù)太陽照射使得北海冰覆蓋范圍呈現(xiàn)冬季高、季低的振蕩變化特征。受不緯度太陽高度角的影響，北海冰呈現(xiàn)出以北極點為中心向低緯度逐步減少的分布特；在洋流和大氣環(huán)流的影響，不同區(qū)域的北極海冰又進(jìn)步呈現(xiàn)出不同的分布特征。理教授葉玉芳告訴記者，由地球系統(tǒng)的反饋機(jī)制，北極冰變化導(dǎo)致開闊水域面積增，這會使得太陽輻射吸收增，溫度進(jìn)一步升高，從而加了海冰的縮減?！熬拖衽硕?的盒子一旦開啟就難以中止隨著海冰的快速消融，一系新的現(xiàn)象和問題開始出現(xiàn)，如北極熊的生活方式會因此變?！比~玉芳近20年格陵蘭冰蓋所有區(qū)域都發(fā)生過表面化報告顯示，格陵蘭冰蓋表融化的年際波動顯著，冰面系面積年際變化顯著，冰川緣線退縮。2002—2021年，格陵蘭冰蓋所有區(qū)域都發(fā)生過表面融化，融禮記發(fā)生度高且強(qiáng)度較大的范圍主要布在冰蓋邊緣地區(qū)。20年來，格陵蘭冰蓋融化的年際波顯著，但融化范圍總體上未現(xiàn)出明顯的變化趨勢；同一期，格陵蘭冰川邊緣線整體退縮變化，且各區(qū)域冰川邊線退縮量存在一定差異。2017—2021年，格陵蘭冰面水系年平均面積約1萬平方公里，空間覆蓋范圍年際變顯著。高分遙感監(jiān)測發(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部孟翼。數(shù)據(jù)表明近20年來，北極地區(qū)的變暖速率超過全球平均變暖速率2倍，導(dǎo)致北極地區(qū)冰雪與植被正在發(fā)生供給速變化。黃華教授分析稱，氣候變暖一方導(dǎo)致北冰洋海冰持續(xù)融化，壞北極地區(qū)原有的水熱平衡另一方面加劇格陵蘭冰蓋物損失，造成海平面上升。他調(diào)，海冰退縮、陸表季節(jié)性雪減少以及格陵蘭冰蓋消融積增加，減少了地表反射，高了北極地區(qū)海表與陸表對陽輻射的吸收，進(jìn)一步加劇北極的增溫；格陵蘭冰蓋融導(dǎo)致海平面上升，影響沿海市與島嶼的社會經(jīng)濟(jì)、自然境與生態(tài)系統(tǒng)。2002—2021年海冰、氣溫和海表溫度變化分舉父北極植被呈現(xiàn)加“綠化”態(tài)勢值得注意的是北極陸地植被綠度快速增加并在最近五年有加速“綠化態(tài)勢。報告稱，2002—2021年，77.4%的北極陸表區(qū)域綠度增加，相當(dāng)于個亞馬孫雨林的面積（約550萬平方公里），其中綠度顯著增加的區(qū)域占翳鳥極陸表面的四分之一。高緯北極區(qū)域被的“綠化”幅度整體大于低緯北極和泛北極區(qū)域，“化”現(xiàn)象突出區(qū)域集中在阿斯加北部和西伯利亞楚科奇地區(qū)。據(jù)分析，北極植被綠與氣溫、季節(jié)性積雪、人類動等因素顯著相關(guān)。有近六的北極陸表面積同時呈現(xiàn)融提前且植被綠度增加；北極被綠度與夏季溫暖指數(shù)亦呈步變化趨勢；北極植被綠度人類活動的響應(yīng)則表現(xiàn)出兩性，人類活動減弱的區(qū)域呈植被“綠化”，而新增的人活動區(qū)域呈現(xiàn)植被“褐化”本次報告首次對于北極地區(qū)類活動區(qū)域的植被變化情況行了深入分析。北極植被黃兵教授認(rèn)為，北極氣溫升高降水增加同時還導(dǎo)致了北極地植被的綠度提高、返青期前和生長季延長，對陸地生系統(tǒng)造成重要影響。氣候變導(dǎo)致的北極冰雪與生態(tài)環(huán)境化還直接影響到400萬北極地區(qū)永久居民的福祉。“大圍的植被‘綠化’通常指示該地區(qū)植被生產(chǎn)力的提高，響著該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能，并對野生動物的棲息地氣候系統(tǒng)產(chǎn)生影響。這些變將會阻礙聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展標(biāo)的實現(xiàn)?！睋?jù)了解，作為一的生產(chǎn)者，植被是北極陸生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，維持全球物質(zhì)循環(huán)和能量流具有不可替代的作用。受氣變化等因素的影響，北極植在過去幾十年呈現(xiàn)快速變化勢。本次發(fā)布的報告首次將極陸地植被變化納入遙感監(jiān)主題，對于揭示全球變暖背下的陸地生態(tài)響應(yīng)具有重要參考價值。北極植被如何利衛(wèi)星遙感信號刻畫和表征北植被變化是個重要問題。測科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副研究員劉告訴記者，要客觀高效地反北極植被變化情況，首先就要把定性的地物描述轉(zhuǎn)化成量的“遙感語言”。為此，究團(tuán)隊收集了過去二十年以逐旬的北極地區(qū)衛(wèi)星影像，采用年際植被指數(shù)達(dá)峰值作主要評價指標(biāo)分析植被動態(tài)化情況。遙感研究中的植被數(shù)和植被總體呈現(xiàn)出的綠度切相關(guān)，植被指數(shù)增長表明被更多，長勢更加茂盛。劉說，一方面，更綠和更多的被有可能吸收更多的二氧化，但另一方面，植被種類和構(gòu)也會發(fā)生變化，例如越來多的苔原植物被灌木侵占，此引發(fā)的系列生態(tài)效應(yīng)還有深入評估。“在今后的北極發(fā)和治理過程中，需要科學(xué)平衡社會經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境的系?！?002—2021年北極植被綠度空間分布北極北航道將為我國帶來巨大商價值記者留意到，海冰的減帶來的并不都是負(fù)面影響。告提到，北極海冰變化呈現(xiàn)顯的空間差異，海冰顯著減的區(qū)域主要集中在歐亞大陸阿拉斯加以北的北冰洋區(qū)域這為北極東北航道的開發(fā)利提供了有利的條件。黃華兵授介紹說，上述區(qū)域今后有不再常年被海冰覆蓋，途徑些海域的北極東北航道將因得以開通。該航道西起歐洲北部，經(jīng)歐亞大陸和西伯利的北部沿岸，穿過白令海峽達(dá)太平洋，是從歐洲到亞洲最短海上航線。利用北極東航道，我國沿海諸港到歐洲港口比傳統(tǒng)航線能縮短25%~55%的里程，北極東北航道的開通將蛩蛩大縮短我國與美之間的距離，擁有巨大的業(yè)價值。北極海冰中大形成地遙感監(jiān)測特色和能力近年，中國的極地研究隊伍和研水平得到了長足的發(fā)展，國對極地的關(guān)注也與日俱增，在快速行動，應(yīng)對極地氣候化。科技部在“十四五”期專門設(shè)立了“深海和極地關(guān)技術(shù)與裝備”的重點專項，在提升極地領(lǐng)域基礎(chǔ)研究能，建立多學(xué)科協(xié)同立體持續(xù)測體系，為北極航道開發(fā)、對極地氣候變化等提供重要撐，支撐國家海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略施。據(jù)悉，中大長期從事全變化與極地遙感監(jiān)測研究，過建設(shè)我國高校唯一的極地考船——“中山大學(xué)極地”和運維我國首顆極地遙感小星“冰路”衛(wèi)星，形成了極遙感監(jiān)測的特色和能力。自2020年以來，程曉教授團(tuán)隊負(fù)責(zé)了科技部該系列報告極專題“南極冰蓋變化”與“極地區(qū)冰雪與植被變化”年報告。中大通過中國高校極聯(lián)合研究中心、中山大學(xué)極研究中心等聯(lián)合武漢大學(xué)、家衛(wèi)星氣象中心、中國科學(xué)精密測量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研院和南京大學(xué)等極地研究力，同時中大通過GEO（地球觀測組織）積極開展國際合，與俄羅斯、挪威、智利、拿大等極地國家一道加強(qiáng)極遙感監(jiān)測與氣候變化研究，進(jìn)北極地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。 編輯：束孟?