南極，作為最后一個被人們發(fā)現(xiàn)的第七大陸，也是迄今為止唯一沒有人類定居的大陸。在這片領(lǐng)土面積相當(dāng)于中國和印巴次大陸面積總和的廣袤領(lǐng)土內(nèi)，大約有95%以上的面積都被相當(dāng)厚度的冰雪所覆蓋，因而，人們也親切地稱南極大陸為“白色大陸”。在這片銀裝素裹的冰雪世界里，蘊(yùn)含著地球上70%左右的淡水資源，其變化狀況不僅關(guān)乎著南極洲生態(tài)系統(tǒng)的平衡，而且與地球上整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定息息相關(guān)。有鑒于此，不少國家都陸續(xù)派出了科考團(tuán)隊(duì)對這片神秘大陸進(jìn)行考察調(diào)研。
眾所周知，自人類進(jìn)行多次工業(yè)革命以來，社會高速發(fā)展換來“金山銀山”的同時，“綠水青山”也遭到了嚴(yán)重的破壞。尤其是溫室氣體的大量排放導(dǎo)致全球氣候變暖加劇，隨之而來的是極地地區(qū)冰雪融化速度加快，海平面上升，土地鹽堿化、荒漠化加劇，厄爾尼諾和拉尼娜(也叫“反厄爾尼諾現(xiàn)象”)現(xiàn)象頻發(fā)，病毒肆虐等等，這一系列的連鎖反應(yīng)正如多米諾骨牌一樣，一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，最終導(dǎo)致的后果便是整個地球生態(tài)系統(tǒng)的愈加惡化，地球生物的生存境地愈發(fā)艱難。
在此危機(jī)存亡之際，各國科學(xué)家們也加緊了對南極洲的研究步伐，以期挽救南極逐漸惡化的生態(tài)系統(tǒng)。而對南極進(jìn)行研究的過程中，一個重要方向便是對南極的固定冰進(jìn)行觀測。那么什么是固定冰?該如何對南極固定冰進(jìn)行觀測?研究固定冰對于今后保護(hù)南極的意義是什么?
在我們的認(rèn)知范圍當(dāng)中，海冰的形狀是多種多樣的，有的是薄薄地一層漂浮在水面上，有的則是龐大的冰山巋然不動，有的晶瑩剔透，有的卻是藍(lán)白色不透明。然而事實(shí)上，這些形態(tài)各異的海冰也有不同的分類。據(jù)了解，目前海冰被大致分為浮冰和固定冰兩種。浮冰，顧名思義即為任意漂浮在海面上的，或處于靜止?fàn)顟B(tài)或隨風(fēng)漂流的冰。而固定冰則是與海岸、島嶼和海底部分凍結(jié)在一起的冰。這些固定冰在通常情況下不進(jìn)行水平移動，但當(dāng)海面發(fā)生變化時會進(jìn)行垂直方向上的運(yùn)動。
以往對固定冰進(jìn)行觀測一般使用以衛(wèi)星遙感、雷達(dá)、無人機(jī)、破冰船、陸岸巡視、海洋站等科學(xué)儀器設(shè)備組成的海冰立體監(jiān)測系統(tǒng)，此外，還有光學(xué)遙感和微波輻射計(jì)等先進(jìn)設(shè)備。然而光學(xué)遙感器技術(shù)作為一種在紫外至紅外光學(xué)波段內(nèi),遠(yuǎn)距離獲取目標(biāo)和環(huán)境信息的技術(shù)，容易受到云層等天氣狀況影響。微波輻射計(jì)作為一個高靈敏度、高分辨率的微波接收機(jī)，其空間分辨率較低，容易忽視遠(yuǎn)距離的固定冰狀況，進(jìn)而影響觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
近日，中山大學(xué)測繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院極地遙感團(tuán)隊(duì)與國內(nèi)外科研人員合作，利用高分辨率合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)(SAR)，克服了傳統(tǒng)固定冰觀測工具用于南極固定冰觀測的不足，首次獲取了環(huán)南極長時間序列固定冰數(shù)據(jù)集。分析結(jié)果顯示，南極固定冰平均面積約為514.5平方千米，占總海冰面積的3%—4%，其中約70%分布于東南極沿岸。
據(jù)了解，此次觀測南極固定冰之所以采用SAR是因?yàn)樵撛O(shè)備可以安裝在任意的飛行平臺上，能夠主動對目標(biāo)物進(jìn)行全天候、實(shí)時觀測，并具有一定的地表穿透能力。此外，該設(shè)備空間分辨率高，得到的影像不受天氣狀況干擾，因此，對于南極固定冰的觀測來說再合適不過。
此次利用先進(jìn)的SAR技術(shù)全方位獲取了南極固定冰的時空分布、變化狀況以及與冰山之間的相互作用等信息，有助于提升南極近岸區(qū)域?！?dú)鉄峤粨Q的評估精度，對南極冰架的穩(wěn)定性和生態(tài)系統(tǒng)的研究方面無疑都具有重要意義。
綜上，在全球氣候變暖日漸加劇的當(dāng)下，每一次的南極科學(xué)考察研究都關(guān)乎著南極洲未來的生態(tài)狀況以及全人類的可持續(xù)發(fā)展大業(yè)，值得重視。而保護(hù)南極洲除了科學(xué)家以外，我們普通人也有重大的責(zé)任。事實(shí)上，在日常生產(chǎn)生活中，我們應(yīng)該做到節(jié)能減排、節(jié)約資源，主動挑起環(huán)保的責(zé)任。唯有如此，環(huán)?！按髴?zhàn)”的勝利才會指日可待。
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