NASA卫星显示北冰洋正在吸收更多的太阳能量

近年来，随着白色的反射性海冰融化以及暴露出更深的海水，北冰洋正在吸收更多的太阳能量。自2000年以来，北极夏季较暗的表面积增加，导致吸收的太阳辐射增加了5％。

利用NASA卫星仪器的数据，自2000年以来，天文学家已经观察到北极吸收的太阳辐射显着增加-这一趋势与同期北极海冰的稳步减少相吻合。

虽然海冰大部分是白色的，可以反射太阳的光线，但海水却很暗，可以更快地吸收太阳的能量。自从近几十年来夏季北极海冰覆盖面积开始缩小以来，该地区反照率的下降（实际上是反射率）一直是科学家关注的主要问题。随着更多的太阳能量被气候系统吸收，它增强了该地区持续的变暖现象，这一现象比地球上其他任何地方都更加明显。

NASA位于弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心的诺曼·勒布说，自2000年以来，六月，七月和八月在北极地区吸收的太阳辐射率增加了5％。该测量是由NASA的云和地球的辐射能系统（CERES）仪器进行的，它们会在多颗卫星上飞行。

尽管增加5％似乎并不多，但请考虑一下，在同一时期，全球范围内的增长率基本保持不变。地球上没有其他区域显示出潜在的长期变化趋势。

如果将整个北冰洋地区平均，则太阳辐射吸收率的增加约为每平方米10瓦。这相当于在整个夏季期间，每10.76平方英尺的北冰洋上连续不断闪烁着一个额外的10瓦灯泡。

勒布说，从地区来看，增长幅度更大。波弗特海等地区的海冰覆盖率出现了一些最明显的下降，这些地区的太阳辐射吸收率每平方米增加了50瓦。

勒布说：“在我们对北极气候变化及其影响的潜在过程的理解上的进步，将主要取决于诸如CERES的高质量观​​测结果。”

作为一个地区，北极的气候变化迹象比地球上其他任何地方都更为明显。其中包括气温升高的速度是地球其余部分的2至3倍，9月海冰面积的损失以每十年13％的速度降低。

尽管这些CERES量度最终可能成为气候变化剧烈的另一个迹象，但现在科学家们说，他们已经获得了识别长期情况所需的最小数据记录。

科罗拉多大学合作研究与环境科学研究所的大气科学家詹妮弗·凯说，获取超过15年的数据将使科学家能够更好地评估最近的趋势是否超出了自然变异性的范围。

“我们需要很长的时间序列，以检测内部变化范围内的气候变化信号。例如，在过去30年中观察到的海冰损失无法仅凭自然变异来解释。”凯说。“十五年很长，但气候通常被定义为30年中的平均时间-因此我们在CERES观测中仅处于中间位置。”

凯和他的同事们还分析了在这15年中卫星对北极云的观测。凯的研究表明，夏季云量和垂直结构不受夏季海冰流失的影响。令人惊讶的是，观察结果表明，明亮的海冰表面不会自动被明亮的云层代替。确实，海冰的损失而不是云的损失解释了CERES测量的吸收的太阳辐射的增加。

NASA戈达德太空飞行中心的海冰科学家沃尔特·迈耶（Walt Meier）说，吸收的太阳辐射不断增加，导致海冰覆盖面发生了多种变化。这些变化中的两个包括每年开始融化季节的时间以及较旧，更厚的海冰的流失。

迈尔说，现在北极高海拔地区的融化季节开始的时间平均比1982年早了7天。较早的融化会导致太阳辐射吸收增加。这是变暖导致融化的潜在反馈循环中的一个步骤，变融导致增加的太阳辐射吸收，而吸收增加则导致变暖。

根据Mark提供的数据，自2000年以来，北极地区已经损失了140万平方公里（541,000平方英里）的旧冰，其厚度超过3米，而在冬季，该冰基本上已被厚度不足2米的冰所替代。 Tschudi在科罗拉多大学。Meier再说一次，这种趋势是反馈周期中的一步。

迈尔说：“冬季积冰年轻，因此变薄，使该系统在夏季融化季节更容易流失冰块。”

CERES仪器目前正在Terra，Aqua和Suomi-NPP卫星上飞行。Terra卫星于1999年12月18日发射，CERES于2000年首次开始收集北极数据，因此2015年将标志着CERES在北极地区连续15年的测量。

这些仪器包括三台辐射计–一台测量地球反射的太阳辐射（短波），一台测量地球发射的热红外辐射（长波），另一台测量所有外向辐射，无论是发射的还是反射的。

图像：美国宇航局戈达德科学可视化工作室/洛里·珀金斯（Lori Perkins）