全球平均海平面上升是氣候變化的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。為解決這一問題，香港理工大學(xué)的研究人員利用先進(jìn)的空間大地測(cè)量技術(shù)，首次精確記錄了過去30年（1993-2022年）全球海洋質(zhì)量變化，也稱為引力海平面，揭示了其在推動(dòng)全球平均海平面上升中的主導(dǎo)作用。

他們的研究進(jìn)一步表明，全球平均海平面正以每年約3.3毫米的平均速度上升，并觀察到明顯的加速，凸顯了氣候變化日益嚴(yán)重的嚴(yán)重性。這項(xiàng)研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。

全球平均海平面上升主要由兩個(gè)因素驅(qū)動(dòng)：海水熱膨脹（因?yàn)楹Ｑ笪樟说厍驓夂蛳到y(tǒng)中約90%的過剩熱量）和全球海洋質(zhì)量的增加，這主要是由陸地冰融化后的淡水流入造成的。因此，香港理工大學(xué)的研究人員表示，長期監(jiān)測(cè)全球海洋質(zhì)量變化對(duì)于理解當(dāng)前全球平均海平面上升至關(guān)重要。

由Jianli Chen教授（左）與該系研究助理教授Yufeng Nie博士共同領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，通過利用衛(wèi)星激光測(cè)距反演的時(shí)變重力場(chǎng)數(shù)據(jù)，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)1993至2022年間全球海洋質(zhì)量變化的直接觀測(cè)

由香港理工大學(xué)土地測(cè)量及地理資訊學(xué)系空間大地測(cè)量與地球科學(xué)講座教授Jianli Chen領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，與研究助理教授Yufeng Nie博士（論文第一作者）合作，首次利用衛(wèi)星激光測(cè)距技術(shù)反演時(shí)變重力場(chǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)1993至2022年間全球海洋質(zhì)量變化的直接觀測(cè)。

過去科學(xué)家主要依賴衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)的長期觀測(cè)，來推演海平面上升趨勢(shì)?；谛l(wèi)星重力測(cè)量技術(shù)的引力海平面記錄，直到2002年重力反演與氣候?qū)嶒?yàn)衛(wèi)星發(fā)射后才得以實(shí)現(xiàn)。衛(wèi)星激光測(cè)距作為傳統(tǒng)空間大地測(cè)量技術(shù)，通過激光測(cè)距精確測(cè)定衛(wèi)星與地面站間距。

然而該技術(shù)存在固有局限：可用衛(wèi)星和地面站數(shù)量有限、觀測(cè)衛(wèi)星軌道較高導(dǎo)致僅能捕捉最長波長的引力變化，以及低階重力測(cè)量精度不足等問題，制約了其直接估算海洋質(zhì)量變化的適用性。

正向模擬技術(shù)
為有效利用衛(wèi)星激光測(cè)距反演的重力場(chǎng)精確估算海洋質(zhì)量變化，研究團(tuán)隊(duì)采用創(chuàng)新的正向模擬技術(shù)，通過融入海陸邊界的精確地理信息突破空間分辨率限制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全球海洋質(zhì)量變化的長期監(jiān)測(cè)。

研究團(tuán)隊(duì)采用創(chuàng)新的正向模擬技術(shù)，成功突破了衛(wèi)星激光測(cè)距的空間分辨率限制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)全球海洋質(zhì)量變化的長期監(jiān)測(cè)
 

研究顯示，1993至2022年間，加速上升的全球平均海平面已導(dǎo)致海平面累計(jì)升高約90毫米（約3.5英寸），其中約60%的升幅源自海洋質(zhì)量增加。約自2005年起，全球平均海平面上升的主要驅(qū)動(dòng)因素已轉(zhuǎn)變?yōu)槿蚝Ｑ筚|(zhì)量的快速增長。這種增長很大程度上源于陸地冰體（特別是格陵蘭冰蓋）的加速消融。在整個(gè)研究期間，極地冰蓋與山地冰川的消融貢獻(xiàn)了全球海洋質(zhì)量總增量的80%以上。

Jianli Chen教授表示：近幾十年來，氣候變暖導(dǎo)致陸地冰體加速消融，在全球海平面上升過程中扮演著日益主導(dǎo)的角色。我們的研究實(shí)現(xiàn)了對(duì)全球海洋質(zhì)量增量的直接量化，并系統(tǒng)評(píng)估了其對(duì)海平面收支的長期影響，為驗(yàn)證預(yù)測(cè)未來海平面上升情景的耦合氣候模型提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

Yufeng Nie博士指出：研究表明，在排除海洋熱膨脹效應(yīng)后，通過衛(wèi)星激光測(cè)距分析得出的海洋質(zhì)量變化與衛(wèi)星高度計(jì)觀測(cè)到的海平面總變化高度吻合。這證明傳統(tǒng)衛(wèi)星激光測(cè)距技術(shù)如今可成為氣候變化長期研究的新型強(qiáng)大工具。