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《海底两万里》这本书的故事大纲很简单:一个博物学家、一个他忠实的仆人,一个加拿大的补鲸手,三人应邀追捕当时盛传的海上怪物,却不幸被那“怪物”俘获。原来那怪物竟是一艘当时未曾有过先例的“潜水艇”。在艇上,艇长尼摩除了不让他们离开外,并未限制他们的人生自由。于是,三人在潜水艇里,度过了难忘的一年。在这一年里,他们经历了一场精彩绝伦的海底旅行,看遍了海底奇妙的生物、惨烈的难船,漫步过海底的森林,甚至还成为第一支登陆南极点的队伍。最后,三人找准了机会,不辞而别,离开了这艘神奇的潜水艇,并将他们这一年来的经历公之于众。

可即便是两个世纪前的作品,《海底两万里》在今天读来,仍然算的上是一部精彩绝伦的、绝不过时的科幻小说。

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扫描地平线(2-1)

对麦克默多干谷进行激光雷达调查,寻找景观中的融化

图1
照片来源:NCALM
国家机载激光测绘中心的工作人员在一架双水獭飞机上安装激光测绘仪器。激光雷达被用来制作麦克默多干谷高分辨率地图,以了解2001年以来景观的变化。

作者:彼得·雷杰切克,《南极太阳》编辑

2015年1月30日发布

麦克默多干谷正在融化吗?

对于南极洲为数不多几个因相对无冰而闻名的地区之一,这似乎是一个奇怪的问题。无数的冰川确实像很多溢出的牛奶一样侵入干谷,但在其1.5万平方公里的大部分地区都可以看到裸露的岩石和泥土。

直到最近,才发现埋藏在深色沉积物表面下的冰是如此明显。最近的研究已经记录了干山谷中泥和冰混在一起的悬崖和河岸快速崩解,在那里这些冰未受扰动地被埋了至少几千年。

“我们认为,我们正在看到的这些事情的原因在于太阳能输入的增加,”安德鲁·方丹解释说,他是波特兰州立大学教授、美国国家科学基金会(NSF)资助的一个项目的首席研究员(PI),该项目使用最新的激光测绘技术设备和其他工具来评估已在进行的环境变化。

一个多世纪前,罗伯特·法尔肯·斯科特上尉率领英国人首次探索了干谷,他们认为极地沙漠是没有生命的,是永恒的。自20世纪50年代以来,特别是在过去的几十年里,干谷已被证明比最初想象的更有活力和多样性。

例如,由于冰川融化,其冰封湖泊的规模继续扩大。虽然不是塞伦盖蒂平原,但干谷是各种各样微生物的家园,它们栖息在土壤、湖泊和溪流中。麦克默多干谷长期生态研究(LTER)计划的科学家们也得到了NSF的支持,他们对脆弱的生态系统进行了20多年的研究。

自1993年以来,方丹一直在独立进行研究,并担任LTER的共同PI。他说,目前正在发生的这些变化,特别是在沉积物覆盖冰层的地区,比他在干谷看到的任何其他变化都更加剧烈。

例如,加伍德谷南部的一条小溪曾经蜿蜒穿过地表下不到一米的沟渠,现在大约有10米深。该河岸倒塌,露出了一万多年前的冰层。

“非常重大的景观变化将发生在那些自上一个冰期以来古冰层保持稳定不过已经融化的地方,” 乔·利维说,他是南极永久冻土专家、得克萨斯大学奥斯汀分校地球物理研究所的助理研究员、该项目的共同PI。

图2
照片来源:彼得·雷杰切克
科学家乔·利维和野外团队成员莉莉·西蒙森在麦克默多干谷的泰勒谷工作。

太阳辐射增加背后的原因仍然是个谜。这可能是阴天较少。或者也许是大气层本身更清澈,让更多的辐射能够照射到更容易吸收太阳能的深色表面。根据气象站的数据,平均气温一直保持稳定,但晴天热量的猛增大概是另一种可能性。

“土壤并不在乎它是被太阳温度加热还是被空气温度加热,”利维指出。

方丹说,他不认为太阳辐射的增加一定是由气候变化引起的。然而,气候模型确实预测干谷最终会变暖,因为目前有助于将南极洲隔离在一层冷空气中的大气环流模式随着臭氧层空洞的愈合而减弱。

从某种意义上说,来自太阳辐射的南极永久冻土局部融化为该景观未来如何应对全球变暖提供了一个窗口。

“这是一个模拟气候变暖的过程,”方丹说。

将激光雷达数据与自2001年以来的美国调查数据进行比较

研究人员相信,重大变化已经发生。为了了解至少在过去的15年里干谷被改变的程度,该团队正在专心于空中。

由NSF支持的休斯顿大学国家机载激光测绘中心(NCALM)将其迄今为止最先进的激光雷达装在一架改装的涡轮旋桨式双水獭飞机上,在麦克默多干谷上空飞行了大约六周。

图3
照片来源:NCALM
莱特谷一处被称为迷宫地貌的数字高程图

图4
照片来源:吉姆·奥康纳
在加伍德谷的悬崖上露出了埋藏的冰层。

激光雷达(以光探测和测距的名字命名)每秒发射成千上万个短激光脉冲。激光的往返时间和知道该飞机的精确位置使研究人员能够计算出地面上地点的三维位置。

干谷调查每秒发射22.5万个脉冲,沿着飞机飞行路线在地面和谷壁上每平方米面积测量10次。

“有一个表面,于是我们有点用点来喷漆它,然后你把这些点连接起来,”阿比纳夫·辛哈尼亚解释说,他是NCALM一个在麦克默多站外面工作三人团队的成员,麦克默多站是美国在南极洲最大的研究设施。“你可以得到一张非常高分辨率的地形图。”

这不是第一次在干谷进行激光雷达机载活动。2001年,美国在该地区执行了一项飞行任务,为一颗专门为冰冻圈研究设计名为IceSat的卫星校准仪器。

方丹和他的团队(该团队还包括科罗拉多州立大学的迈克尔·古塞夫和新墨西哥大学的大卫·范霍恩)将会把NCALM数据集与美国的地图进行比较,以确定多达5000平方公里范围内的景观变化。

“我们将看到2001年和今天之间的巨大差异,”利维预测。

据辛哈尼亚介绍,这是NCALM首次在极地地区工作。它执行过在被大火烧焦的国家森林上空以及支持地震研究的飞行活动。

最近,考古学家利用其机载激光雷达研究了古代废墟,比如伯利兹的卡拉科尔玛雅遗址,因为激光能够穿透茂密的树冠,在那里这种城市曾经繁荣过。在卡拉科尔,激光雷达发现了大量的考古遗迹,包括道路和农业梯田。

(鞘嘴鸥译自美国《南极太阳》:https://t.cn/A6pzRtXX,顺致感谢该网站和作者。)

附:2016年--至今《南极太阳》译文目录(大家可在鞘嘴鸥微博中搜索标题即可)


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