Mapa Grónska se změnami teploty. Obrazový kredit: ESA. Klikni pro zvětšení.
Vědci využili více než desetiletá data z radarových výškoměrů na družicích ERS ESA k vytvoření co nejpodrobnějšího obrazu změn tloušťky v Grónském ledovém plechu.
Norsky vedený tým použil data ERS k měření změn nadmořské výšky v Grónském ledovém hřišti od roku 1992 do roku 2003 a zjistil nedávný růst v sekcích interiéru odhadovaný přibližně na šest centimetrů ročně během studijního období. Výzkum má být zveřejněn časopisem Science Magazine v listopadu, poté, co byl zveřejněn v online Science Express dne 20. října.
Radarové výškoměry ERS pracují tak, že vysílají 1800 samostatných radarových impulsů na Zemi za sekundu a poté zaznamenávají, jak dlouho jejich echo trvá, než se odrazí zpět 800 kilometrů na satelitní platformu. Senzor zkrátí cestu svých pulzů dolů do nanosekundy, aby vypočítal vzdálenost k planetě níže s maximální přesností dva centimetry.
ESA měla alespoň jeden pracovní radarový výškoměr na polární oběžné dráze od července 1991, kdy byl spuštěn ERS-1. První kosmická loď ESA pro sledování Země byla připojena k ERS-2 v dubnu 1995, poté k desetimístné družici Envisat v březnu 2002.
Výsledkem je vědecky cenný dlouhodobý datový soubor zahrnující pozemské oceány a pevninskou i ledová pole - který lze použít ke snížení nejistoty ohledně toho, zda se ledové pokrývky země rozrůstají nebo zmenšují, protože roste obava z účinků globálního oteplování.
Ledová pokrývka pokrývající největší ostrov Grónska na Zemi má plochu 1 833 900 km2 a průměrnou tloušťku 2,3 km. Je to druhá největší koncentrace zmrzlé sladké vody na Zemi, a pokud by se úplně roztavila, globální hladina moře by se zvýšila až o sedm metrů.
Příliv sladké vody do severního Atlantiku způsobený jakýmkoli zvýšením tání z Grónské ledové pokrývky by také mohl oslabit Gulf Stream, což by mohlo vážně ovlivnit klima severní Evropy a širšího světa.
Úsilí měřit změny v Grónském ledovém hřišti pomocí terénních pozorování, letadel a satelitů zlepšilo vědecké znalosti během posledního desetiletí, stále však neexistuje konsensuální hodnocení celkové hmotnostní bilance ledového pláště. Existují však důkazy o tání a ředění v pobřežních okrajových oblastech v posledních letech, jakož i náznaky, že velké ledovce na výstupu z Grónska mohou prudce vzrůst, pravděpodobně v reakci na změny klimatu.
Mnohem méně známé jsou změny, ke kterým dochází v obrovské zvýšené vnitřní oblasti ledové pokrývky. Proto mezinárodní tým vědců - z norského Nansenského environmentálního a vzdáleného snímacího centra (NERSC), Mohn-Sverdrupova centra pro globální oceánská studia a operační oceánografii a Bjerknesova centra pro výzkum klimatu, ruského Nansenského mezinárodního environmentálního a vzdáleného snímacího centra a Spojených států. „Výzkumné středisko pro analýzu environmentálních systémů - bylo nuceno odvodit a analyzovat nejdelší nepřetržitý datový soubor pozorování družicových výškoměrů v nadmořských výškách Grónska.
Tím, že tým zkombinoval desítky milionů datových bodů z ERS-1 a ERS-2, stanovil tým prostorové vzorce změn a výškových výšek povrchu v průběhu 11 let.
Výsledkem je smíšený obrázek s čistým nárůstem o 6,4 centimetrů za rok ve vnitřní oblasti nad výškou 1500 metrů. Pod touto nadmořskou výškou je míra změny nadmořské výšky mínus 2,0 cm za rok, široce se shodující hlášené ztenčení v okrajích ledové pokrývky. Trend pod 1500 metrů však nezahrnuje prudce klesající okrajové oblasti, kde jsou aktuální údaje výškoměru nepoužitelné.
Prostorově průměrné zvýšení je 5,4 cm za rok ve studované oblasti, když je korigováno na pozvednutí skalního podloží po ledové době pod ledovou vrstvou. Tyto výsledky jsou pozoruhodné, protože jsou v rozporu s předchozími vědeckými poznatky o rovnováze v grónském vysokohorském ledu.
Tým vedený profesorem Olou M. Johannessenem z NERSC připisuje tento vnitřní růst ledové pokrývky Grónska zvýšeným sněžením spojeným s variabilitou regionální atmosférické cirkulace známé jako severoatlantická oscilace (NAO). Nejprve objevený ve dvacátých létech, NAO jedná podobně jako fenomén El Niño v Tichomoří, což přispívá ke změnám klimatu v severním Atlantiku a Evropě.
Porovnáním svých údajů s indexem NAO vědci vytvořili přímý vztah mezi změnou nadmořské výšky Grónského ledu a silnými pozitivními a negativními fázemi NAO během zimy, které do značné míry kontrolují teplotní a srážkové vzorce nad Grónskem.
Profesor Johannessen komentoval: „Tato silná negativní korelace mezi změnami zimních výšek a indexem NAO naznačuje podceňovanou roli zimní sezóny a NAO pro změny nadmořských výšek - zástupný znak ve scénářích hromadné bilance Grónské ledové pokrývky za globálního oteplování.“
Varoval, že nedávný růst zjištěný průzkumem radarové výškoměry neodráží nutně dlouhodobý nebo budoucí trend. Při přirozené variabilitě v klimatickém cyklu s velkou šířkou, který zahrnuje velmi velkou NAO, zůstává i jedenáctiletá datová sada krátká.
"Je zřejmé, že je třeba pokračovat v monitorování pomocí nových družicových výškoměrů a dalších pozorování spolu s numerickými modely pro výpočet masového rozpočtu Grónské ledové pokrývky," dodal Johannessen.
Studie modelování hmotnostní bilance Grónského ledu při globálním oteplování skleníkových plynů ukázaly, že zvýšení teploty až asi o 3 ° C vede k pozitivním změnám bilance hmoty ve vysokých nadmořských výškách - v důsledku akumulace sněhu - a negativních v nízkých nadmořských výškách - v důsledku nadměrné akumulace tajícího sněhu.
Takové modely souhlasí s novými pozorovacími výsledky. Po dosažení této prahové hodnoty by však v příštích stech letech ztráty z tání převyšovaly akumulaci způsobenou zvýšením sněžení - pak by došlo k roztavení Grónské ledové pokrývky.
Článek publikovaný v Science v červnu letošního roku podrobně popisuje výsledky podobné analýzy antarktického ledového listu na základě údajů radarového výškoměru ERS, provedené týmem vedeným profesorem Curtem Davisem z University of Missouri-Columbia.
Výsledky ukázaly zhušťování ve Východní Antarktidě řádově 1,8 cm za rok, ale ztenčování na podstatné části Západní Antarktidy. Data nebyla k dispozici pro většinu Antarktického poloostrova, podléhala nedávnému ztenčení ledových plátů v důsledku regionálního oteplování klimatu, opět kvůli omezením současného výkonu radarového výškoměru.
Mise ESA CryoSat, ztracená během startu 8. října, nesla první radarový výškoměr na světě určený k použití na pevnině i na mořském ledu. V souvislosti s plošnými ledovými plochami by CryoSat dokázal získat údaje o prudce klesajících ledových okrajích, které zůstávají neviditelné pro současné radarové výškoměry - to jsou právě regiony, kde dochází k největší ztrátě.
V současné době probíhá úsilí o prozkoumání možnosti výstavby a létání CryoSat-2 s rozhodnutím, které má být přijato do konce roku. Mezitím se bude i nadále rozšiřovat cenný klimatologický záznam o změně ledové pokrývky vytvořený ERS a Envisat.
Původní zdroj: ESA News Release
