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極地冰蓋物質(zhì)崩解入海對(duì)全球氣候環(huán)境影響深遠(yuǎn)。相比廣為人知的冰架崩解，直接坐落在巖石上的“著地冰崖”的崩解過(guò)程一直缺乏有效的觀測(cè)手段。對(duì)此，中山大學(xué)聯(lián)合中國(guó)極地研究中心研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了一套多時(shí)相無(wú)人機(jī)影像協(xié)同配準(zhǔn)與三維變化檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了南極“著地冰崖”崩解過(guò)程的厘米級(jí)三維精細(xì)監(jiān)測(cè)，并在地面雪坑觀測(cè)的基礎(chǔ)上定量評(píng)估了“著地冰崖”的崩解量，為全球氣候變化背景下南極冰蓋質(zhì)量損失評(píng)估提供了新的觀測(cè)手段與數(shù)據(jù)支撐。該成果近日發(fā)表于地球科學(xué)領(lǐng)域知名期刊《國(guó)際應(yīng)用地球觀測(cè)和地理信息》。

南極冰體主要包括“浮”在海上的冰架和“長(zhǎng)”在石頭上的“著地冰”等。不像冰架大規(guī)模坍塌入海那樣“轟轟烈烈”，“著地冰崖”崩解往往悄然進(jìn)行。文章第一作者、中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授張書(shū)航介紹道，由于“著地冰崖”崩解尺度小、頻率高、不規(guī)則，受限于時(shí)空分辨率，傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感手段難以監(jiān)測(cè)其崩解過(guò)程。精細(xì)尺度冰崖崩解過(guò)程的量化監(jiān)測(cè)一直是國(guó)際極地冰川學(xué)研究領(lǐng)域的技術(shù)難題。

中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授鄭雷在中國(guó)第38次南極考察期間，于秦嶺站周邊采集了大量寶貴數(shù)據(jù)——26天內(nèi)共完成了10架次無(wú)人機(jī)重復(fù)攝影測(cè)量觀測(cè)，空間分辨率達(dá)到2.1厘米；采集了12個(gè)雪坑數(shù)據(jù)，詳細(xì)記錄了冰崖附近粒雪層厚度和密度等關(guān)鍵參數(shù)。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)相關(guān)算法，將不同時(shí)間獲取的無(wú)人機(jī)影像“配準(zhǔn)”于統(tǒng)一參考系，并結(jié)合實(shí)地雪坑測(cè)量數(shù)據(jù)，在有效去除浮冰、積雪影響后，共識(shí)別出44次“著地冰崖”崩解事件，沿0.89公里海岸線累計(jì)崩解體積達(dá)4506.69立方米，總崩解量達(dá)3078.45噸。研究估算該區(qū)域“著地冰崖”日均崩解速率為262.93噸/公里。

“約25%的南極海岸線由這類‘著地冰崖’構(gòu)成。因此，‘著地冰崖’崩解入海對(duì)極地冰蓋質(zhì)量平衡有重要影響，不容忽視。”文章通訊作者、中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授程曉認(rèn)為，下一步研究需進(jìn)一步量化全南極“著地冰崖”崩解量及其對(duì)海平面變化的貢獻(xiàn)。

值得一提的是，該研究相關(guān)數(shù)據(jù)集及崩解監(jiān)測(cè)程序代碼均已開(kāi)源，供全球?qū)W者參考交流。

（受訪單位供圖）