科学家们利用卫星追踪世界各地30年的海平面上升情况

导读：三十年前，科学家和工程师们发射了一颗卫星，以研究海水如何随时间的推移而上升和下降，这项工作以前只能在海岸边进行。

三十年前，科学家和工程师们发射了一颗卫星，以研究海水如何随时间的推移而上升和下降，这项工作以前只能在海岸边进行。1992年8月10日，TOPEX/Poseidon发射进入轨道，开始对全球各地的海洋表面高度进行30年的记录。这些发现验证了科学家们以前从海岸线上看到的情况：海平面正在上升，而且速度正在加快。

研究人员发现，全球平均海平面（在上面和下面的线图中显示）自1992年以来上升了10.1厘米（3.98英寸）。在过去的140年里，卫星和验潮仪共同显示，全球海平面已经上升了21至24厘米（8至9英寸）。

从 TOPEX/Poseidon开始，美国宇航局和伙伴空间机构已经连续发射了一系列卫星，使用雷达高度计来监测海洋表面。基本上，这些卫星监测海洋的垂直形状和高度。雷达高度计不断地发射无线电波脉冲（微波），这些脉冲被海洋表面反射到卫星上。这些仪器计算出信号返回所需的时间，同时也跟踪卫星在空间的精确位置。由此，科学家可以计算出卫星正下方海面的高度。

自1992年以来，五次带有类似高度计的任务每10天重复相同的轨道。TOPEX/Poseidon（1992年至2006年）、Jason-1（2001年至2013年）、海洋表面地形学任务/Jason-2（2008年至2019年）、Jason-3（2016年至今）和Sentinel-6 Michael Freilich（2020年至今）。这些任务是通过NASA、法国国家空间研究中心（CNES）、欧洲气象卫星应用组织（EUMETSAT）、欧洲航天局（ESA）和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）之间的各种伙伴关系建立的。

这些任务小组联合起来，汇集了一个统一的、标准化的海洋地形记录，相当于50万个验潮仪的工作。研究人员积累并证实了一个数据记录，该记录现在足够长，足够敏感，可以检测到全球和区域的海平面变化，超出了自然发生的季节性、年度和十年的周期。

“有了30年的数据，我们终于可以看到我们对地球气候有多么巨大的影响，”喷气推进实验室（JPL）的海洋学家 Josh Willis和美国宇航局哨兵6号的项目科学家Michael Freilich说。“人类对气候的干扰造成的海平面上升现在使自然周期相形见绌。而且每十年发生的速度越来越快。”

本页顶部的地图显示了从1993年到2022年由TOPEX/Poseidon、三个Jason任务和Sentinel-6 Michael Freilich观察到的全球海平面趋势。请注意海平面上升速度的空间变化，一些海域的上升速度（用红色和深橙色描述）比全球速度快。许多反常现象反映了洋流和热量分布的长期变化。

测高数据还显示，海平面上升的速度正在加快。在20世纪的过程中，全球平均海平面以每年约1.5毫米（0.06英寸）的速度上升。到20世纪90年代初，每年约为2.5毫米（0.1英寸）。在过去的十年里，这个速度已经增加到每年3.9毫米（0.15英寸）。

在线图中，每年的高点和低点是由陆地和海洋之间的水交换造成的。“北半球的冬季降雨和降雪将水从海洋转移到陆地，而这需要一些时间才能流回海洋，”Willis指出。“这种影响通常每年造成大约1厘米的上升和下降，在出现厄尔尼诺和拉尼娜现象的年份，上升和下降的幅度会多一点或少一点。这简直就像地球的心跳。”

虽然每年几毫米的海平面上升可能看起来很小，但科学家估计，每2.5厘米（1英寸）的海平面上升就意味着平均海岸线损失2.5米（8.5英尺）的海滨。这也意味着大潮和风暴潮可能会上升得更高，带来更多的沿海洪水，即使是在晴天。在2022年2月发布的一份报告中，美国科学家认为，到2050年，美国海岸线的海平面可能比今天的水平上升25至30厘米（10至12英寸）。

Willis说：“从卫星测高记录中突出的是，30年的上升比一年中海洋和陆地之间的自然水交换大十倍左右。换句话说，人类造成的全球海平面的上升现在比自然周期大十倍。”