美国宇航局利用30年的卫星记录跟踪和预测海平面上升

来自30年观测的卫星数据正在帮助研究人员梳理海平面上升的自然和人为驱动因素。这些信息将帮助美国墨西哥湾沿岸的宇航用年预测新奥尔良、路易斯安那等地区的局利规划者为未来做好准备。Credits: NASA
（神秘的星记地球uux.cn）据美国宇航局（Jane J. Lee / Andrew Wang）：从太空进行的观测表明，海平面上升的录跟速度正在加快。了解海平面上升的踪和位置和程度有助于沿海规划者为未来的灾害做准备。
根据美国宇航局对卫星数据的海平分析，从2021年到2022年，美国面上全球平均海平面上升了0.11英寸(0.27厘米)。宇航用年预测这相当于在一年的局利时间里，每天从100万个奥林匹克规格的星记游泳池向海洋中加水，这是录跟几十年来海平面上升趋势的一部分。
根据美国宇航局海平面变化科学小组的踪和数据，自1993年美国-法国TOPEX/Poseidon任务卫星开始观测海面高度以来，海平全球平均海平面上升了3.6英寸(9.1厘米)。美国面上研究人员预计的年上升速度——或海平面上升的速度——也从1993年的每年0.08英寸(0.20厘米)增加到2022年的每年0.17英寸(0.44厘米)。根据长期卫星测量，预计到2050年，海平面上升速度将达到每年0.26英寸(0.66厘米)。

这张图显示了海平面上升(蓝色)的数据，这些数据是从1993年开始由一系列五颗卫星记录的。红色实线显示了从1993年到2022年的上升轨迹，表明上升速度增加了一倍多。到2040年，海平面可能比现在高3.66英寸(9.3厘米)。Credits: NASA/JPL-Caltech
“我们对最近的海平面上升有了清晰的认识，并且可以更好地预测海平面将继续上升的幅度和速度，因为美国宇航局和CNES国家空间研究中心已经收集了几十年的海洋观测数据。通过将这些数据与美国国家航空航天局其他舰队的测量数据结合起来，我们也可以理解为什么海平面在上升。这些基本的气候观测有助于形成许多其他联邦和国际机构的业务服务，这些机构正在与沿海社区合作，以减轻和应对海平面上升。"
由于温和的拉尼娜现象，2022年的增长率低于预期的年增长率。在拉尼娜气候模式特别强的年份，全球平均海平面甚至可能暂时下降，因为天气模式的变化导致陆地而不是海洋的降雨量增加。
“随着对准确和及时的气候信息的需求不断增加，美国宇航局致力于提供年度海平面观测和未来预测，以帮助世界各地的弱势群体更好地了解他们在新气候下面临的风险，”美国宇航局海洋科学项目科学家Nadya Vinogradova Shiffer说。“及时更新是显示我们所处的气候轨迹的关键。”
尽管有拉尼娜等自然因素的影响，海平面仍在继续上升，因为人类活动导致了气候变化，这是由社会排放到大气中的二氧化碳等过量温室气体造成的。气候变化正在融化地球的冰盖和冰川，给海洋增加了更多的淡水，而变暖导致海水膨胀。这两种效应导致海平面上升，超过了对海平面高度的许多自然影响。
“追踪我们增加到大气中的温室气体告诉我们我们对气候的推动有多强，但海平面告诉我们它的反应有多大，”美国宇航局喷气推进实验室在南加州的海洋学家乔希·威利斯说。"这些测量是衡量人类在多大程度上重塑气候的关键标准。"
长期记录
30年前由TOPEX/Poseidon开始的海面高度测量一直持续到后来由NASA及其合作伙伴领导的四次任务，这些合作伙伴包括法国航天局CNES、ESA(欧洲航天局)和美国国家海洋和大气管理局。该系列中最近的一次任务是Sentinel-6/Jason-CS(服务连续性)，由两颗卫星组成，将这些测量延长至2030年。这两颗卫星中的第一颗，Sentinel-6 Michael Freilich，于2020年发射，第二颗计划于2025年进入轨道。
“30年的卫星记录让我们能够看穿海洋中自然发生的短期变化，并帮助我们确定告诉我们海平面走向的趋势，”JPL的本·汉姆林顿说，他是海平面研究员，领导美国宇航局海平面变化科学小组。
美国航天局和其他空间机构的科学和技术创新使研究人员更好地了解了全球范围内海洋的现状。具体来说，雷达高度计有助于对世界各地的海平面进行更加精确的测量。为了计算海平面高度，他们从海洋表面反射微波信号，并记录信号从卫星传播到地球并返回所需的时间，以及返回信号的强度。
当来自所有海洋盆地的测高数据与来自沿海地表来源的一个多世纪的观测数据相结合时，它们一起极大地扩展和改善了我们对海面高度在全球范围内如何变化的理解。当这些海平面的测量结果与美国宇航局关于冰体、陆地运动和其他地球变化的其他数据集结合起来时，科学家们可以破译海平面上升的原因和方式。