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衛星數據出錯多年 未顯示海平面不斷上升 下世紀全球海平面升 75 厘米

2017/7/20 — 16:53

即使地球溫升不止致使兩極融冰,多年來的 TOPEX/Poseidon 衛星數據顯示全球海平面仍未有太大出入,甚至有下跌的情況。問題一直困擾科學家多年,不過最近科學家已經找到問題所在:使用雷達測量海面高度衛星上的校準器出現問題。當移除錯誤後學者發現海平面每年都以更快的速度上升。

有關 TOPEX/Poseidon 衛星

TOPEX/Poseidon 人造衛星是由美國太空總署 (NASA) 與法國太空總署 (CNES) 共同合作於 1992年 8月 10 日發射,該衛星的主要任務是以衛星測高儀技術得到更精密和精確的海平面水位觀測量。衛星測高指的是利用衛星測高儀來測量海水面的高度變化。

領導是次研究的美國專家 Steven Nerem 表示,海平面上升速度一直增加,而研究發現的增幅基本上是其他學者都預期到的。他於 7 月 13 日一個於紐約舉行的會議上發表數據,該會議是由世界氣候研究計劃署和國際海洋學委員會等主辦。

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Nerem 的團隊計算出,受全球暖化影響,海平面上升速度由 1993 年的每年 1.8 毫米增加到現時每年約 3.9 毫米。除了衛星校準誤差之外,團隊的分析還考慮了如 91 年菲律賓皮納土波火山爆發,以及近年厄爾尼諾造成的氣候模式包括在內,其他影響過去幾十年海平面上升的因素。

四月份於 Geophyscial Research Letters 發表的分析中 [1] , Cazenave 的團隊重新估算海平面升幅。團隊發現,他們所收集的首六年 TOPEX/Poseidon 衛星測高測量值太高,這些早期測量誤差遮蓋了海平面上升的長期趨勢;六年之後, TOPEX/Poseidon 才轉用後備測高儀。

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TOPEX/Poseidon 測量值問題於 2015 年首度被澳洲海洋學家 John Church 的團隊揭發 [2] ,他們發現衛星收集的海平面數據與分佈在全球的潮汐測量儀數據之間存在差異。 Church 團隊於 6 月份在《自然 — 氣候變化》發表的第二篇研究 [3] ,調整了 TOPEX/Poseidon 測高偏差記錄,然後使用與 Cazenave 團隊相似的方法計算了海平面上升幅度,結果顯示海平面上升趨勢與 Cazenave 的團隊估算的一致。

雖然已有研究指 TOPEX/Poseidon 的測量錯誤,但 Nerem 的團隊仍然想知道究竟哪一個部份出錯。團隊首先將衛星與潮汐測量儀的數據進行比較。然後,研究人員開始尋找可以解釋兩個數據出現差異的因素。

該團隊最終確定了一項內置於 TOPEX / Poseidon 測高計中的次要校準器出現問題。該校準器原可糾正可能由例如機件老化等儀器故障引起的數據缺陷。當 Nerem 團隊刪除該校準器時,衛星早期的海平面上升測量與潮汐測量數據更為吻合;而調整後的衛星數據亦顯示海平面隨暖化而上升。

Nerem 表示,如果海平面按目前幅度繼續上升,全球海洋會在下世紀上升約 75 厘米,數字與聯合國跨政府氣候變化委員會(IPCC)  2013 年預測的相若。

Church 亦指,研究讓我們更有信心了解地球正發生什麼,並向各國政權展示出清楚訊息:人類需要減排溫室氣體排放,因為我們現在做出的決定將對數百甚至數千年後的地球造成影響。

來源:
Nature, Satellite snafu masked true sea-level rise for decades, 17 July 2017

報告:

  1. Dieng, H.B., Cazenave, A. & et al. (2017). New estimate of the current rate of sea level rise from a sea level budget approach. Geophysical Research Letters vol 44 issue 8, 3744-3751. doi:10.1002/2017GL073308
  2. Watson, C.S., White, N.J., Church, J.A. & et al. (2015). Unabated global mean sea-level rise over the satellite altimeter era. Nature Climate Change 5, 565-568. doi:10.1038/nclimate2635

  3. Watson, C.S., Church, J.A., Chen, X. & et al. (2015). Unabated global mean sea-level rise over the satellite altimeter era. Nature Climate Change 7, 492-495. doi:10.1038/nclimate3325

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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