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(guó)家遙感中心發(fā)布《全球生態(tài)環(huán)遙感監(jiān)測(cè)2022年度報(bào)告》，其中中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院隊(duì)負(fù)責(zé)的“北極地區(qū)冰雪與植被化”專題引起關(guān)注。該學(xué)院院長(zhǎng)曉教授說(shuō)，“近20年來(lái)，由于全球增溫及受北極‘放大效化蛇’的響，北極冰雪與生態(tài)環(huán)境正在發(fā)快速變化，是全球氣候變化的風(fēng)標(biāo)?！眹?guó)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，“北地區(qū)冰雪與植被變化”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)南史三號(hào)國(guó)內(nèi)外多源遙感數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)了北海冰、格陵蘭冰蓋和北極植被，析了其時(shí)空格局及變化特征，評(píng)了大氣、海洋和人類活動(dòng)等主要素的影響。程曉表示，“報(bào)告為展北極環(huán)境變化對(duì)全球氣候變化響應(yīng)研究和應(yīng)對(duì)全球氣候變化提科學(xué)依據(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)與技術(shù)院黃華兵教授告訴記者，近年來(lái)隨著我國(guó)自主的遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)網(wǎng)體系逐漸成形和日益完善，國(guó)產(chǎn)星數(shù)據(jù)在大范圍，尤其是北極海監(jiān)測(cè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。次任務(wù)使用的風(fēng)云三號(hào)系列衛(wèi)星微波輻射成像儀，已積累超過(guò)10年的觀測(cè)資料?！坝捎跉W美衛(wèi)星更替間隔與后續(xù)計(jì)劃的延遲，連觀測(cè)的風(fēng)云衛(wèi)星的重要作用更加顯。團(tuán)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)了海冰集度、海冰類型等極地海冰遙感據(jù)產(chǎn)品，是北極海冰變化監(jiān)測(cè)的流砥柱?！苯?0年北極海冰覆蓋范圍縮減超200萬(wàn)平方公里報(bào)告指出，北極海冰覆蓋范圍呈縮減勢(shì)，一年冰逐漸取代多年冰。2002—2021年，北極海冰覆蓋范圍受氣候與海洋老子響，在監(jiān)測(cè)內(nèi)呈現(xiàn)波動(dòng)下降，年內(nèi)最小海冰蓋范圍（9月份）的下降速率為10.1萬(wàn)平方公里/年，縮減范圍超過(guò)200萬(wàn)平方公里（占2002年最小海冰范圍的近40%），相對(duì)而言，年內(nèi)最大海冰覆蓋范（3月份）下降速率較小。20年內(nèi)，多年冰覆蓋范圍急劇減小，季多年冰在總海冰覆蓋范圍中的比從28%下降到13%，多年冰逐步被一年冰取代；一年冰覆蓋圍呈持續(xù)蔓延趨勢(shì)，增長(zhǎng)速率為5.9萬(wàn)平方公里/年。北極海冰黃華兵教授指出，北極地區(qū)鬻子季極期間的低溫，以及夏季極晝期間持續(xù)太陽(yáng)照射使得北極海冰覆蓋圍呈現(xiàn)冬季高、夏季低的振蕩變特征。受不同緯度太陽(yáng)高度角的響，北極海冰呈現(xiàn)出以北極點(diǎn)為心，向低緯度逐步減少的分布特；在洋流和大氣環(huán)流的影響下，同區(qū)域的北極海冰又進(jìn)一步呈現(xiàn)不同的分布特征。助理教授葉玉告訴記者，由于地球系統(tǒng)的反饋制，北極海冰變化導(dǎo)致開(kāi)闊水域積增大，這會(huì)使得太陽(yáng)輻射吸收加，溫度進(jìn)一步升高，從而加劇海冰的縮減?！熬拖衽硕嗬暮?一旦開(kāi)啟就難以中止。隨著海冰快速消融，一系列新的現(xiàn)象和問(wèn)開(kāi)始出現(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(guò)表面化報(bào)告顯示，格陵蘭冰蓋表面融的年際波動(dòng)顯著，冰面水系面積際變化顯著，冰川邊緣線退縮。2002—2021年，格陵蘭冰蓋所有區(qū)域都發(fā)生過(guò)表面融化，融發(fā)生頻度高且強(qiáng)度較大的范圍主分布在冰蓋邊緣地區(qū)。20年來(lái)，格陵蘭冰蓋融化的年際波動(dòng)顯著但融化范圍總體上未表現(xiàn)出明顯變化趨勢(shì)；同一時(shí)期，格陵蘭冰邊緣線整體呈退縮變化，且各區(qū)冰川邊緣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(wàn)平方公里，空間覆蓋范圍年際變化顯著。分遙感監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，冰面河占冰面系面積的89.4%，是格陵蘭冰蓋冰面水系的主要組成部舜。數(shù)表明，近20年來(lái)，北極地區(qū)的變暖速率超過(guò)全球平均變暖速率的2倍，導(dǎo)致北極地區(qū)冰雪與植被正發(fā)生快速變化。黃華兵教授分析，氣候變暖一方面導(dǎo)致北冰洋海持續(xù)融化，破壞北極地區(qū)原有的熱平衡，另一方面加劇格陵蘭冰物質(zhì)損失，造成海平面上升。他調(diào)，海冰退縮、陸表季節(jié)性積雪少以及格陵蘭冰蓋消融面積增加減少了地表反射，提高了北極地海表與陸表對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收，一步加劇了北極的增溫；格陵蘭蓋融化導(dǎo)致海平面上升，影響沿城市與島嶼的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)。2002—2021年海冰、氣溫和海表溫度變化分北極植被呈現(xiàn)加速“綠化”態(tài)勢(shì)得注意的是，北極陸地植被綠度速增加，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)亞馬雨林的面積（約550萬(wàn)平方公里），其中綠度顯著增加的區(qū)域占極陸表面積的四分之一。高緯北區(qū)域植被的“綠化”幅度整體大中低緯北極和泛北極區(qū)域，“綠”現(xiàn)象突出區(qū)域集中在阿拉斯加部和西伯利亞楚科奇等地區(qū)。據(jù)析，北極植被綠度與氣溫、季節(jié)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同時(shí)呈融雪提前且植被綠度增加；北極被綠度與夏季溫暖指數(shù)亦呈同步化趨勢(shì)；北極植被綠度對(duì)人類活的響應(yīng)則表現(xiàn)出兩面性，人類活減弱的區(qū)域呈現(xiàn)植被“綠化”，新增的人類活動(dòng)區(qū)域呈現(xiàn)植被“化”。本次報(bào)告首次對(duì)于北極地人類活動(dòng)區(qū)域的植被變化情況進(jìn)了深入分析。北極植被黃華兵教認(rèn)為，北極氣溫升高和降水增加時(shí)還導(dǎo)致了北極陸地植被的綠度高、返青期提前和生長(zhǎng)季延長(zhǎng)，陸地生態(tài)系統(tǒng)造成重要影響。氣變暖導(dǎo)致的北極冰雪與生態(tài)環(huán)境化還直接影響到400萬(wàn)北極地區(qū)永久居民的福祉?！按蠓秶闹?‘綠化’通常指示了該地區(qū)植被產(chǎn)力的提高，影響著該地區(qū)的生系統(tǒng)服務(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。這些化將會(huì)阻礙聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目的實(shí)現(xiàn)?！睋?jù)了解，作為唯一的產(chǎn)者，植被是北極陸地生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分，對(duì)維持全球物質(zhì)環(huán)和能量流動(dòng)具有不可替代的作。受氣候變化等因素的影響，北植被在過(guò)去幾十年呈現(xiàn)快速變化勢(shì)。本次發(fā)布的報(bào)告首次將北極地植被變化納入遙感監(jiān)測(cè)主題，于揭示全球變暖背景下的陸地生響應(yīng)具有重要的參考價(jià)值。北極被如何利用衛(wèi)星遙感信號(hào)刻畫和征北極植被變化是個(gè)重要問(wèn)題。繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副研究員劉沖訴記者，要客觀高效地反映北極被變化情況，首先就需要把定性地物描述轉(zhuǎn)化成定量的“遙感語(yǔ)”。為此，研究團(tuán)隊(duì)收集了過(guò)去十年以來(lái)逐旬的北極地區(qū)衛(wèi)星影，并采用年際植被指數(shù)達(dá)峰值作主要評(píng)價(jià)指標(biāo)分析植被動(dòng)態(tài)變化況。遙感研究中的植被指數(shù)和植總體呈現(xiàn)出的綠度密切相關(guān)，植指數(shù)增長(zhǎng)表明植被更多，長(zhǎng)勢(shì)更茂盛。劉沖說(shuō)，一方面，更綠和多的植被有可能吸收更多的二氧碳，但另一方面，植被種類和結(jié)也會(huì)發(fā)生變化，例如越來(lái)越多的原植物被灌木侵占，由此引發(fā)的列生態(tài)效應(yīng)還有待深入評(píng)估。“今后的北極開(kāi)發(fā)和治理過(guò)程中，要科學(xué)地平衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)的關(guān)系?！?002—2021年北極植被綠度空間分布北極東北道將為我國(guó)帶來(lái)巨大商業(yè)價(jià)值記留意到，海冰的減少帶來(lái)的并不是負(fù)面影響。報(bào)告提到，北極海變化呈現(xiàn)明顯的空間差異，海冰著減少的區(qū)域主要集中在歐亞大及阿拉斯加以北的北冰洋區(qū)域，為北極東北航道的開(kāi)發(fā)利用提供有利的條件。黃華兵教授介紹說(shuō)上述區(qū)域今后有望不再常年被海覆蓋，途徑這些海域的北極東北道將因此得以開(kāi)通。該航道西起洲西北部，經(jīng)歐亞大陸和西伯利的北部沿岸，穿過(guò)白令海峽到達(dá)平洋，是從歐洲到亞洲的最短海航線。利用北極東北航道，我國(guó)海諸港到歐洲各港口比傳統(tǒng)航線縮短25%~55%的里程，北極東北航道的開(kāi)通將大大縮短我國(guó)歐美之間的距離，擁有巨大的商價(jià)值。北極海冰中大形成極地遙監(jiān)測(cè)特色和能力近年來(lái)，中國(guó)的地研究隊(duì)伍和研究水平得到了長(zhǎng)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)極地的關(guān)注也與俱增，正在快速行動(dòng)，應(yīng)對(duì)極地候變化?？萍疾吭凇笆奈濉逼?專門設(shè)立了“深海和極地關(guān)鍵技與裝備”的重點(diǎn)專項(xiàng)，旨在提升地領(lǐng)域基礎(chǔ)研究能力，建立多學(xué)協(xié)同立體持續(xù)觀測(cè)體系，為北極道開(kāi)發(fā)、應(yīng)對(duì)極地氣候變化等提重要支撐，支撐國(guó)家海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)實(shí)施。據(jù)悉，中大長(zhǎng)期從事全球化與極地遙感監(jiān)測(cè)研究，通過(guò)建我國(guó)高校唯一的極地科考船——中山大學(xué)極地”號(hào)和運(yùn)維我國(guó)首極地遙感小衛(wèi)星“冰路”衛(wèi)星，成了極地遙感監(jiān)測(cè)的特色和能力自2020年以來(lái)，程曉教授團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)了科技部該系列報(bào)告極地專“南極冰蓋變化”與“北極地區(qū)雪與植被變化”年度報(bào)告。中大過(guò)中國(guó)高校極地聯(lián)合研究中心、山大學(xué)極地研究中心等聯(lián)合武漢學(xué)、國(guó)家衛(wèi)星氣象中心、中國(guó)科院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究和南京大學(xué)等極地研究力量，同中大通過(guò)GEO（地球觀測(cè)組織）積極開(kāi)展國(guó)際合作應(yīng)龍與俄羅斯、威、智利、加拿大等極地國(guó)家一加強(qiáng)極地遙感監(jiān)測(cè)與氣候變化研，促進(jìn)北極地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。 編輯：束孟?