Kartta Grönlannista lämpötilan muutoksilla. Kuvan luotto: ESA. Klikkaa suurentaaksesi.
Tutkijat ovat hyödyntäneet yli vuosikymmenen mittaisia tietoja ESA: n ERS-satelliittien tutkakorkeusmittarista tuottaakseen yksityiskohtaisimman kuvan Grönlannin jäälehden paksuusmuutoksista.
Norjan johtama ryhmä käytti ERS-tietoja mitata korkeuden muutoksia Grönlannin jäälehdellä vuosina 1992-2003, ja havaitsi, että sisäosien viimeaikainen kasvu on arviolta noin kuusi senttimetriä vuodessa tutkimusjakson aikana. Science Magazine julkaisee tutkimuksen marraskuussa, ja se on julkaistu Science Express -verkossa 20. lokakuuta.
ERS-tutkan korkeusmittarit toimivat lähettämällä 1800 erillistä tutkapulssia alaspäin Maahan sekunnissa ja tallentaen kuinka kauan niiden kaikujen palautuminen 800 km taaksepäin satelliittialustaan kestää. Anturi kertoi pulssiensa matkan nanosekunnin alapuolelle laskemaan etäisyys planeettaan alapuolella kahden senttimetrin tarkkuudella.
ESA: lla on ollut vähintään yksi toimiva tutkakorkeusmittari polaarikiertoradalla heinäkuusta 1991, jolloin ERS-1 käynnistettiin. ERS-2 liittyi ESA: n ensimmäiseen Earth Observation -alukseen. Huhtikuussa 1995 se oli kymmenen instrumentin mukainen Envisat-satelliitti maaliskuussa 2002.
Tuloksena on tieteellisesti arvokas pitkäaikainen tietojoukko, joka kattaa maan valtameret ja maat sekä jääkentät - jota voidaan käyttää vähentämään epävarmuutta siitä, kasvavatko maan jäälevyt vai kutistuvatko, kun ilmaston lämpenemisen vaikutukset kasvavat.
Maan suurimman Grönlannin saaren peittävän jäälevyn pinta-ala on 1 833 900 neliökilometriä ja keskimääräinen paksuus 2,3 km. Se on toiseksi suurin jäädytetyn makean veden pitoisuus maan päällä ja jos sen sulaa kokonaan merenpinta nousee jopa seitsemällä metriä.
Makean veden virta Pohjois-Atlantiin, mikä johtuu sulamisen lisääntymisestä Grönlannin jäälehdessä, voi myös heikentää Gulf Streamia, mikä voi vaikuttaa vakavasti Pohjois-Euroopan ja laajemman maailman ilmastoon.
Pyrkimykset mitata muutoksia Grönlannin jäälehdellä kenttähavaintojen, lentokoneiden ja satelliittien avulla ovat parantaneet tieteellistä tietämystä viimeisen vuosikymmenen aikana, mutta jäälehden kokonaismassaa ei ole vielä yksimielisesti arvioitu. Viime vuosina on kuitenkin näyttöä rannikkoalueiden reuna-alueiden sulamisesta ja ohenemisesta, sekä merkkejä siitä, että suuret Grönlannin poistojäätiköt voivat nousta, mahdollisesti vastauksena ilmastonmuutokseen.
Paljon vähemmän tunnettuja ovat muutokset, jotka tapahtuvat jäälevyn valtavalla koholla olevalla sisäalueella. Siksi kansainvälinen tutkijaryhmä Norjan Nansenin ympäristö- ja kaukohavaintokeskuksesta (NERSC), Mohn-Sverdrup-globaalin valtameren tutkimuksen ja operatiivisen merentutkimuksen keskuksesta ja Bjerknesin ilmastotutkimuskeskuksesta, Venäjän Nansenin kansainvälisestä ympäristö- ja kaukokartoituskeskuksesta ja Yhdysvalloista. 'Environmental Systems Analysis Research Center' - pakotettiin johtamaan ja analysoimaan Grönlannin jäälehden korkeuksien satelliittien korkeusmittarimittausten pisin jatkuva tietoaineisto.
Yhdistämällä kymmeniä miljoonia tietopisteitä ERS-1: stä ja ERS-2: sta, ryhmä määritti pintakorkeuden variaatioiden ja muutosten alueelliset kuviot 11 vuoden aikana.
Tuloksena on sekakuva, jonka nettokasvu on 6,4 senttiä vuodessa sisäalueella yli 1500 metrin korkeudessa. Tämän korkeuden alapuolella korkeuden muutosnopeus on miinus 2,0 cm vuodessa, mikä vastaa suurelta osin ilmoitettua ohenemista jäälevymarginaaleissa. Alle 1500 metrin trendi ei kuitenkaan sisällä jyrkästi kaltevia reuna-alueita, joilla korkeusmittarin nykyisiä tietoja ei voida käyttää.
Alueellisesti keskimääräinen kasvu on 5,4 cm vuodessa tutkimusalueella, kun korjataan jääkauden jälkeistä kallion kallistumista jäälevyn alla. Nämä tulokset ovat merkittäviä, koska ne ovat toisin kuin aiemmat tieteelliset havainnot tasapainosta Grönlannin korkealla jäällä.
NERSC: n professori Ola M. Johannessenin johtama ryhmä luonnehtii tätä Grönlannin jäälehden sisäpuolista kasvua lisääntyneeseen lumisateeseen, joka liittyy alueellisen ilmakehän vaihteluun, joka tunnetaan nimellä Pohjois-Atlantin oskillaatio (NAO). Ensimmäisen kerran 1920-luvulla löydetty NAO toimii samalla tavalla kuin Tyynenmeren El Niño -ilmiö, myötävaikuttaen ilmastonvaihteluihin Pohjois-Atlantilla ja Euroopassa.
Vertaamalla tietojaan NAO: n hakemistoon tutkijat havaitsivat suoran yhteyden Grönlannin jäälehden korkeuden muutoksen ja NAO: n vahvojen positiivisten ja negatiivisten vaiheiden välillä talvella, jotka hallitsevat suurelta osin Grönlannin lämpötilaa ja sateita.
Professori Johannessen kommentoi: "Tämä vahva negatiivinen korrelaatio talvikorkeuden muutosten ja NAO-indeksin välillä viittaa talvikauden ja NAO: n aliarvioituun rooliin korkeusmuutoksissa - jokerimerkkinä Grönlannin jäälehden massataseen skenaarioissa ilmaston lämpenemisen aikana."
Hän varoitti, että tutkakorkeustutkimuksen viimeaikainen kasvu ei välttämättä kuvasta pitkän aikavälin tai tulevaisuuden suuntausta. Koska korkean leveysasteen ilmastosyklin luonnollinen variaatio, johon sisältyy NAO, on erittäin suuri, jopa 11 vuotta pitkä aineisto on lyhyt.
"On selvästi tarvetta jatkaa seurantaa uusien satelliittikorkeusmittarien ja muiden havaintojen avulla yhdessä numeeristen mallien kanssa Grönlannin jäälehden massabudjetin laskemiseksi", Johannessen lisäsi.
Grönlannin jäälehden massataseen mallinnustutkimukset kasvihuonekaasujen ilmaston lämpenemisen aikana ovat osoittaneet, että lämpötilan nousu noin 3ºC: seen johtaa positiivisiin massatasapainon muutoksiin korkeilla korkeuksilla - lumen kerääntymisen takia - ja negatiivisiin alhaisilla korkeuksilla - johtuen lumen sulamisen kertymisestä.
Tällaiset mallit ovat yhtä mieltä uusista havaintotuloksista. Kuitenkin sen jälkeen, kun tämä kynnysarvo on saavutettu, mahdollisesti seuraavan sadan vuoden aikana, sulamishäviöt ylittäisivät kertymisen lumisateen lisääntyessä - silloin Grönlannin jäälehden sulaminen tapahtuisi.
Science-lehdessä julkaistiin tämän vuoden kesäkuussa julkaisu, joka esitti tulokset samanlaisesta Antarktiksen jäälehden analyysistä, joka perustuu ERS-tutkan korkeusmittaritietoihin ja jonka suoritti Missouri-Columbian yliopiston professori Curt Davisin johtama ryhmä.
Tulokset osoittivat sakeutumista Itä-Antarktikasta luokkaa 1,8 cm vuodessa, mutta ohenemista huomattavassa osassa Länsi-Antarktista. Tietoja ei ollut saatavilla suurimmasta osasta Antarktiksen niemimaa, koska jäätiköiden viimeaikainen oheneminen johtui alueellisesta ilmaston lämpenemisestä, taas tutkan korkeusmittarin suorituskyvyn rajoitusten vuoksi.
ESAn CryoSat-operaatio, joka menetti käynnistymisen yhteydessä 8. lokakuuta, kantoi maailman ensimmäisen tutkakorkeusmittarin, joka on suunniteltu käytettäväksi sekä maa- että merijäässä. Maan jäälevyjen yhteydessä CryoSat olisi kyennyt hankkimaan tietoja jyrkän kaltevuuden jäävästä marginaalista, joka jää näkymättömäksi nykyisille tutkakorkeusmittarille - nämä ovat alueet, joille suurin häviö tapahtuu.
Parhaillaan pyritään selvittämään CryoSat-2: n rakennus- ja lentämismahdollisuuksia päätöksen tekemisen kanssa vuoden loppuun mennessä. Sillä välin ERS: n ja Envisatin perustamaa arvokasta ilmastollista jäätikön muutoksen ennustetta jatketaan.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
