卫星激光测距技术揭示全球海洋质量上升加速
2026-02-25 11:34
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全球海平面上升主要受海水热膨胀和陆冰融化两大因素驱动。海洋吸收了气候系统中大量多余热量,导致水温升高体积增大,同时冰川和冰盖融化增加海水总量。监测海洋质量长期变化对理解海平面上升机制至关重要。

香港理工大学研究团队利用卫星激光测距(SLR)技术,首次直接估算了1993至2022年全球海洋质量变化。该研究由陈剑利教授领导,聂宇峰博士担任第一作者,通过分析时变重力场数据,突破了传统卫星测高技术的局限。

传统海平面监测主要依赖测量海洋表面高度的卫星测高仪,而基于重力测量的详细记录直到2002年才实现。SLR技术通过向卫星发射激光脉冲精确测距,但以往在海洋质量研究中应用受限,因卫星数量少、轨道高导致重力模式检测范围窄、分辨率低。

研究团队开发了创新的前向建模方法,整合海陆边界详细信息,显著提高了空间分辨率。这使得SLR重力数据能更有效计算长期海洋质量变化。

分析显示,1993至2022年间全球海平面上升约90毫米,其中约60%由海洋质量增加引起。自2005年以来,海洋质量上升已成为海平面升高的主要驱动力。新增水量主要来自陆冰加速融化,格陵兰冰盖贡献显著,极地冰盖和山地冰川融化占海洋质量总增加量的80%以上。

陈剑利教授表示:“近几十年来,气候变暖导致陆冰损失加速,在全球海平面上升中作用日益突出。我们的研究直接量化了全球海洋质量增加,全面评估其长期影响,为验证耦合气候模型预测未来海平面情景提供了关键数据。”

聂宇峰博士补充:“研究表明,考虑热膨胀效应后,SLR分析的海洋质量变化与卫星测高仪观测的总海平面变化高度一致。这证明传统SLR技术可作为长期气候变化研究的新颖有效工具。”

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