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)境遙感監(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)院團(tuán)隊(duì)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(shuō)，“近20年來(lái)，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(cè)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升山該專題綜合用風(fēng)云三號(hào)等國(guó)內(nèi)外多源遙數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)了北極海冰、格蘭冰蓋和北極植被，分析了時(shí)空格局及變化特征，評(píng)估大氣、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)全氣候變化的響應(yīng)研究和應(yīng)對(duì)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(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院華兵教授告訴記者，近年來(lái)隨著我國(guó)自主的遙感衛(wèi)星監(jiān)網(wǎng)絡(luò)體系逐漸成形和日益完，國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在大范圍，其是北極海冰監(jiān)測(cè)中發(fā)揮越越重要的作用。本次任務(wù)使的風(fēng)云三號(hào)系列衛(wèi)星的微波射成像儀，已積累超過(guò)10年的觀測(cè)資料?！坝捎跉W美衛(wèi)的更替間隔與后續(xù)計(jì)劃的延，連續(xù)觀測(cè)的風(fēng)云衛(wèi)星的重作用更加凸顯。團(tuán)隊(duì)利用風(fēng)三號(hào)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(cè)的流砥柱。”近20年北極海冰覆蓋范圍縮減超200萬(wàn)平方公里報(bào)告指出，北極海冰覆范圍呈縮減趨勢(shì)，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(cè)?魚呈現(xiàn)波動(dòng)下降，年內(nèi)最小海覆蓋范圍（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；一年燕山覆蓋范圍呈持續(xù)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)冬季夜期間的低溫，以及夏季極期間的持續(xù)太陽(yáng)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(yáng)高度角的影響，北海冰呈現(xiàn)出以北極點(diǎn)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(huì)使得太陽(yáng)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(wèn)題開始出現(xiàn)，如北極熊的生活方式會(huì)因此變。”葉玉芳近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，格陵蘭冰蓋表融化的年際波動(dòng)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(guò)表面融化，融乾山發(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(lái)，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(shì)；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(wàn)平方公里，空間覆蓋范圍年際變顯著。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部服山。數(shù)據(jù)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2倍，導(dǎo)致北極地區(qū)冰雪與植被正在發(fā)生弄明速變化。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(duì)陽(yáng)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(huì)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戲器北極植被呈現(xiàn)加“綠化”態(tài)勢(shì)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(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)于個(gè)亞馬孫雨林的面積（約550萬(wàn)平方公里），其中綠度顯著增加的區(qū)域占滑魚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(dòng)等因素顯著相關(guān)。有近六的北極陸表面積同時(shí)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(shì)；北極植被綠度人類活動(dòng)的響應(yīng)則表現(xiàn)出兩性，人類活動(dòng)減弱的區(qū)域呈植被“綠化”，而新增的人活動(dòng)區(qū)域呈現(xiàn)植被“褐化”本次報(bào)告首次對(duì)于北極地區(qū)類活動(dòng)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(shí)還導(dǎo)致了北極地植被的綠度提高、返青期前和生長(zhǎng)季延長(zhǎng)，對(duì)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(wàn)北極地區(qū)永久居民的福祉?！按?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(duì)野生動(dòng)物的棲息地氣候系統(tǒng)產(chǎn)生影響。這些變將會(huì)阻礙聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展標(biāo)的實(shí)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(guò)去幾十年呈現(xiàn)快速變化勢(shì)。本次發(fā)布的報(bào)告首次將極陸地植被變化納入遙感監(jiān)主題，對(duì)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(jià)值。北極植被如何利衛(wèi)星遙感信號(hào)刻畫和表征北植被變化是個(gè)重要問(wèn)題。測(cè)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(yǔ)言”。為此，究團(tuán)隊(duì)收集了過(guò)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(píng)價(jià)指標(biāo)分析植被動(dòng)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(zhǎng)表明被更多，長(zhǎng)勢(shì)更加茂盛。劉說(shuō)，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(huì)發(fā)生變化，例如越來(lái)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(píng)估。“在今后的北極發(fā)和治理過(guò)程中，需要科學(xué)平衡社會(huì)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(guó)帶來(lái)巨大商價(jià)值記者留意到，海冰的減帶來(lái)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(shuō)，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(guò)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(guó)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升山大縮短我國(guó)與美之間的距離，擁有巨大的業(yè)價(jià)值。北極海冰中大形成地遙感監(jiān)測(cè)特色和能力近年，中國(guó)的極地研究隊(duì)伍和研水平得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，國(guó)對(duì)極地的關(guān)注也與日俱增，在快速行動(dòng)，應(yīng)對(duì)極地氣候化?？萍疾吭凇笆奈濉逼?專門設(shè)立了“深海和極地關(guān)技術(shù)與裝備”的重點(diǎn)專項(xiàng)，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(cè)體系，為北極航道開發(fā)、對(duì)極地氣候變化等提供重要撐，支撐國(guó)家海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略施。據(jù)悉，中大長(zhǎng)期從事全變化與極地遙感監(jiān)測(cè)研究，過(guò)建設(shè)我國(guó)高校唯一的極地考船——“中山大學(xué)極地”和運(yùn)維我國(guó)首顆極地遙感小星“冰路”衛(wèi)星，形成了極遙感監(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)告極專題“南極冰蓋變化”與“極地區(qū)冰雪與植被變化”年報(bào)告。中大通過(guò)中國(guó)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(guó)科學(xué)精密測(cè)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(shí)中大通過(guò)GEO（地球觀測(cè)組織）積極開展國(guó)際合，與俄羅斯、挪威、智利、拿大等極地國(guó)家一道加強(qiáng)極遙感監(jiān)測(cè)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?