太空激光测出海平面正以史上最快的速度上升

海平面上升主要由两个过程驱动。一是海水升温膨胀，因为海洋吸收了地球气候系统中约90%的多余热量；二是陆冰融化增加海水总量。因此，追踪海洋质量的长期变化对理解当前海平面上升原因至关重要。首份30年海洋质量变化直接记录 该研究团队由香港理工大学土地测量与地理资讯学系空间大地测量与地球科学讲座教授、土地与空间研究院核心成员陈建利教授领导，该系研究助理教授聂宇峰博士为第一作者及通讯作者。他们利用卫星激光测距（SLR）收集的时变重力场数据，首次直接估算了1993至2022年的全球海洋质量变化。此前，海平面上升预测主要依赖卫星测高，即测量海洋表面高度。基于卫星重力测量的详细 barystatic 海平面记录在2002年“重力恢复与气候实验”卫星发射后才得以获取。卫星激光测距是一种成熟的空间大地测量方法，通过在卫星与地面站之间发射激光脉冲来高精度测量距离。但由于技术挑战，其在海洋质量研究中的应用受限，包括卫星和跟踪站数量少、卫星轨道高度高（限制了对广泛重力模式的探测）以及重力测量分辨率相对较低。创新建模释放卫星潜力 为克服这些障碍，团队开发了一种正向建模方法，通过纳入海洋与陆地边界的详细信息来提高空间分辨率。这种方法使基于卫星激光测距的重力数据能更有效地用于计算长期海洋质量变化。利用该方法，研究人员发现1993至2022年间全球海平面上升了约90毫米，其中约60%由海洋质量增加导致。2005年左右起，海洋质量上升成为海平面上升的主要驱动因素。新增水量的主要来源是陆冰加速融化，尤其是格陵兰岛。在整个研究期间，极地冰盖和山地冰川融化贡献了全球海洋质量总增量的80%以上。对气候模型和未来预测的意义 陈建利教授表示：“近几十年来，气候变暖导致陆冰流失加速，在驱动全球海平面上升中扮演着越来越主导的角色。我们的研究实现了对全球海洋质量增加的直接量化，并全面评估了其对海平面收支的长期影响，为验证用于预测未来海平面上升情景的耦合气候模型提供了关键数据。”聂宇峰博士补充道：“研究表明，在考虑海洋热膨胀效应后，卫星激光测距分析得出的海洋质量变化与卫星测高观测到的总海平面变化高度一致。这表明传统的卫星激光测距技术现在可作为长期气候变化研究的一种新颖且强大的工具。”