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GRACE数据帮助了解全球气候变化

编译者:liguiju发布时间:Jun 5, 2019点击量:102123 来源栏目:海洋数据库

德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texasat Austin)于2002年发射的双卫星系统——“重力恢复和气候实验”(简称GRACE),其近20年详细的地球测量数据能帮助我们了解全球气候模式。该文章已在最近一期的《自然气候变化》(Nature Climate Change)期刊上发表。GRACE项目的主要成果包括:

1.确定格陵兰岛每年的冰量损失为2580亿吨,而南极则为1370亿吨,这与全球变暖的模式吻合。极地和山区的冰损失量是GRACE运行前的三倍。

2.确定流入海洋中的融冰对全球海平面每年增加3.7mm的贡献量为2.5mm。GRACE能够测量海洋中增加的热量,并提供与区域热量吸收有关的位置信息。观测数据证实,大部分变暖发生在水深2000米以上的区域。

3.确定在37个最大的陆基含水层中,有13个发生了临界质量损失。这种损失既与气候影响有关,也与人为影响有关,造成供人类使用的清洁、新鲜淡水供应减少。

4.GRACE数据为美国干旱监测组织提供了重要信息,并揭示了世界各地的干旱和含水层枯竭的原因。

该项目由UT的科克雷尔工程学院空间研究中心(CSR)主持,美国国家航空航天局(NASA)与德国航空航天中心共同合作。

航空航天工程与工程力学系百年名誉主席、GRACE调查员ByronTapley认为,UT的德克萨斯高级计算中心(TACC)在这一国际项目中发挥了关键作用。随着对GRACE科学成果交付需求的不断增长,TACC支持这些需求的能力也在增强。从最初的概念证明到更苛刻的计算系统、支持更丰富的科学成果套件,GRACE实现了无缝对接。

GRACE数据系统是高度分布式的,需要通过国际网络进行大量数据存储和计算。尽管最终数据产品由TACC生成,但德国的波茨坦地球物理中心和NASA的喷气推进实验室(JPL)也做出了相当大的努力。首先,数据从卫星被依次传输到德国中心和JPL,到达JPL后将主要测量值转换为由GPS、加速度计、姿态四元数和每个卫星在一个月的观测期内收集的高精度卫星间距值组成的地球物理测量值。

Tapley还提到,利用地球不断变化的重力模式来解释地球系统相互作用的主要变化是一种概念化的技术手段,他们是第一个能满足地球科学界不同测量水平需求的团队。

目前,GRACE后续任务将继续发挥作用,对整个地球系统的质量变化进行第二次代际测量,以期通过较长的数据间隔更清楚地了解地球气候模式随时间的变化。

(刘雪雁 编译)

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