中新網北京6月5日電 (記者 孫自法)被譽為“地球水塔”的冰川/冰蓋是全球最大的淡水寶庫，作為全球氣候變化的重要指示器和調節(jié)器，其對世界環(huán)境的影響備受關注。
6月5日是世界環(huán)境日，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院(空天院)冰川與氣候變化遙感團隊黃磊副研究員等當天解讀認為，衛(wèi)星遙感已成為當前全方位監(jiān)測冰川變化最主要的手段，通過冰川遙感，正在加強人類對氣候變化的預警和適應能力。
2025年是國際冰川保護年
黃磊介紹說，氣候變化正越來越深刻地影響冰川變化，冰川/冰蓋的變化對周邊尤其是干旱半干旱地區(qū)人類生產生活、生態(tài)環(huán)境以及海平面變化起著關鍵作用。為此，聯合國教科文組織和世界氣象組織聯合將2025年定為國際冰川保護年，旨在應對冰川加速消融帶來的生態(tài)環(huán)境危機，并提升公眾對冰川保護重要性的認知。
衛(wèi)星拍攝的青藏高原中部格拉丹東冰川群(2016 年，左圖)；云霧遮擋下的珠穆朗瑪峰周邊冰川(2021年，右圖)。中國科學院空天院 供圖冰川保護首先要開展冰川的監(jiān)測和記錄，由于冰川通常位于極高極寒地區(qū)，以往僅依靠人工實地監(jiān)測，費時費力效率還低。作為當前全方位監(jiān)測冰川變化的最主要手段，通過衛(wèi)星遙感可快速準確監(jiān)測冰川/冰蓋變化，及時了解冰川變化趨勢，短期可以幫助人們避免受到冰川躍動、冰湖潰決之類的災害影響，長期有助于制定適當的發(fā)展策略、適應氣候變化，最終實現人與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，意義重大。
全面立體記錄冰川變化
衛(wèi)星遙感可以監(jiān)測冰川的哪些變化？中國科學院空天院冰川與氣候變化遙感團隊指出，目前主要使用多光譜、合成孔徑雷達和激光雷達等傳感器，開展冰川面積、運動、厚度變化、平衡線等方面的監(jiān)測，為冰川變化作全面、立體的記錄。
光學遙感識別冰川輪廓方面，冰川覆蓋范圍的變化是冰川變化(退縮或前進)最直觀的體現，確定冰川面積的變化，需要在衛(wèi)星圖像上先識別不同年份的冰川輪廓，再進行對比分析。研究人員可通過冰川在衛(wèi)星圖像上所占像素的數量變化以及單個像素對應的面積，推測冰川面積變化情況。
針對遙感識別冰川面臨“冰川區(qū)云量較大，對衛(wèi)星過境時成像造成遮擋”“山區(qū)和云的陰影導致圖像上冰川亮度差異”“冰川以外的積雪、衛(wèi)星過境時的云霧等與冰川顏色接近，易干擾識別”等障礙，研究團隊通過波段間的運算，并結合大量圖像的長期觀測以及人工智能算法，目前已可快速識別冰川并計算其面積變化。
通過遙感光學圖像重復觀測，可克服云霧干擾，自動化提取冰川輪廓。中國科學院空天院 供圖雷達散射探測冰川內部結構方面，光學衛(wèi)星圖像上冰川反射很強，在冰川表面很難分辨出細微的差異，而合成孔徑雷達對物質表面的粗糙度、含水量等參數非常敏感，又具有一定穿透性，可以更精細地區(qū)分冰川表層結構。尤其是在不同季節(jié)、不同月份，冰川表層的干雪、濕雪、粒雪、裸冰的分布，展現冰川的物質平衡過程，并由此區(qū)分出哪些冰川夏季積累更多、哪些冰川冬季積累更多和每個冰川每年融化月份等信息。
雷達干涉快速獲取冰川運動方面，隨著全球氣候變化，很多冰川變得更加活躍，其快速運動容易導致山區(qū)的冰湖潰壩或者堵塞河流。合成孔徑雷達差分干涉測量是一種利用合成孔徑雷達數據進行高精度地表形變監(jiān)測的技術，它通過比較不同時間獲取的合成孔徑雷達圖像的相位差異，提取毫米級的地表位移信息，可應用于冰川運動監(jiān)測和災害預警。
探索未來可持續(xù)發(fā)展路徑
全球加速變暖，直接導致冰川加速融化，對于局部區(qū)域，其帶來更緊迫的水資源、生態(tài)環(huán)境、自然災害影響；對于全球，冰川/冰蓋融化導致的海平面上升，正威脅著小島嶼國家和沿海城市居民的生存環(huán)境。
合成孔徑雷達探測冰川表層結構及亞洲地區(qū)冰川積累類型。中國科學院空天院 供圖在聯合國2030年可持續(xù)發(fā)展議程設立的第13個可持續(xù)發(fā)展目標“氣候行動”中，重點關注氣候變化相關災害預警，以及氣候變化脆弱區(qū)的適應能力。而氣候行動目標中，冰川遙感正是加強人類對氣候變化的預警和適應能力。
中國科學院空天院冰川與氣候變化遙感團隊總結表示，對冰川的觀測，不僅是守護地球今天的環(huán)境，也是守衛(wèi)地球環(huán)境未來可持續(xù)發(fā)展。通過科技手段，努力促進氣候變化目標與可持續(xù)發(fā)展目標的協同發(fā)展，旨在共同守護人類的家園環(huán)境。(完)