校園生活：CryoSat在冰科學(xué)領(lǐng)域達到了新的高度
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冰在保持地球氣候涼爽中起著至關(guān)重要的作用，但是我們這個迅速變暖的世界正在付出巨大的代價，而冰在總體上正在減少。十多年來，ESA的CryoSat一直在返回有關(guān)我們脆弱的冰原高度如何變化的重要信息。盡管如此，為了獲得更好的洞察力，ESA在過去的兩周中將CryoSat推向更高的軌道，以使其與NASA的ICESat-2同步，以便科學(xué)家可以從不同空間傳感器的同步測量中受益。
CryoSat裝有雷達高度計，NASA的ICESat-2裝有激光。兩種儀器都通過發(fā)射信號并計時信號從冰面彈回并返回人造衛(wèi)星所需的時間來測量冰的高度。了解冰的高度可以使科學(xué)家計算出冰的厚度。
但是，積雪會積聚在冰層上，并且會掩蓋冰層的真實厚度。
CryoSat的雷達穿透雪層并緊密反射離開下面的冰層，而ICESat-2的激光則反射出雪層的頂部。將衛(wèi)星激光和雷達的同步讀數(shù)混合在一起，就可以首次直接從太空測量雪深。
了解上覆雪的深度將提高海冰厚度測量的準(zhǔn)確性，并提高我們對具有不同物理屬性的雪和冰表面如何散射來自儀器的信號的了解。
ESA的CryoSat任務(wù)經(jīng)理Tommaso Parrinello表示：“讓CryoSat的軌道與NASA的ICESat-2對準(zhǔn)的想法可以追溯到幾年前。它已經(jīng)進行了很多規(guī)劃，并且是一項重大的工作，我們還沒有做過之前。
“將CryoSat與ICESat-2對準(zhǔn)，就像擁有一顆衛(wèi)星和兩臺儀器一樣?！?/p>
ICESat-2在500公里左右的高度運行，而CryoSat曾經(jīng)在720 km的高度運行。
兩周前，位于德國ESA的航天器操作中心的飛行操作員開始輕輕發(fā)射CryoSat的推進器，將其軌道提升近1公里，使其與ICESat-2保持同步。
ESA的CryoSat航天器運營經(jīng)理Ignacio Clerigo解釋說：“ CryoSat軌道比ICESat-2高得多，也慢得多，因此我們無法通過使它們串聯(lián)運行來對準(zhǔn)它們。相反，我們通過一系列的嘗試將CryoSat提升了900 m 15次精確定時的推進器燃燒，兩顆衛(wèi)星現(xiàn)在將在CryoSat的第19軌道和ICESat-2的第20軌道重疊。
由于海冰在海洋中漂浮，因此洋流和風(fēng)將其移動。在正常情況下，兩顆衛(wèi)星將在相隔數(shù)小時的同一位置進行測量，因此在其正常軌道路徑下可能是不同的冰。
帕里內(nèi)羅博士繼續(xù)說：“通過提升冰凍衛(wèi)星的軌道，我們發(fā)現(xiàn)了這個最佳位置，兩顆衛(wèi)星每1.5天大約在同一時間越過極地地區(qū)。這幾分鐘的幾乎同時進行的測量將是研究海冰的關(guān)鍵。 CryoSat將一直留在這顆軌道上，直到任務(wù)結(jié)束為止。”
歐洲航天局地球觀測計劃主任約瑟夫·阿施巴赫(Josef Aschbacher)表示：“讓兩個機構(gòu)的衛(wèi)星都對準(zhǔn)軌道是我們各組織共同努力為科學(xué)帶來更大利益的一個很好的例子。這些巧合的測量對于研究我們不斷變化的科學(xué)家將非常重要。世界?！?/p>
海冰在全球氣候中起著重要作用。例如，它通過將入射的太陽光反射回太空，幫助維持地球的能量平衡，同時幫助保持極地區(qū)域的涼爽。它還通過在上方的冷空氣和下方的較溫暖的海水之間形成隔熱屏障，使空氣保持涼爽。
這些新信息可以幫助改善氣候模型，尤其是南極洲的氣候模型。當(dāng)計算北極的海冰功時，科學(xué)家目前使用的模型來測量積雪深度對北極來說是相當(dāng)不錯的，而對南極而言則不然。
它還可以幫助解決夏季測量海冰的艱巨任務(wù)。在溫暖的天氣中牙科科普，冰上的融水池塘淹沒了CryoSat發(fā)出的信號，但是ICESat-2具有檢測這些池塘并區(qū)分它們與浮冰間斷點的精度。
