卫星显示北极河流的变化比我们想象的要快

马萨诸塞州阿默斯特市——马萨诸塞州阿默斯特大学的一名土木和环境工程研究员首次将卫星信息同化到现场河流测量和水文模型中，以计算过去 35 年来整个泛区的河流流量。北极地区。研究显示，以前所未有的准确度，注入北冰洋的水的加速度可能是之前认为的三倍。

最近发表在《自然通讯》上的这项公开研究是该论文的第一作者和通讯作者冯冬梅研究助理教授三年密集工作的结果。这项史无前例的研究将 155,710 张轨道卫星图像得出的 918 万条河流流量估计值纳入了 1984-2018 年 486,493 条北极河流的水文模型模拟。该项目和论文被称为 RADR(遥感北极放电再分析)，由美国宇航局和美国国家科学基金会为早期职业研究人员提供的项目资助。

“我们重建了整个北极地区的河流流量信息。以前的研究没有这样做，”冯说。“他们只使用了一些仪表数据，并且只针对某些河流，而不是所有河流，来计算有多少水流入北冰洋。”

该研究的土木和环境工程教授兼首席研究员科林格里森补充说：“这是全球北部新的、公开可用的每日流量记录。”“从来没有人尝试过以这种规模来做这件事：通过数百万次卫星观测，将卫星每天在 50 万条河流中看到的内容传授给模型。这是一个非常复杂的数据同化，也就是合并模型和数据的过程。”

河流流量整合了上游流域的所有水文过程，并定义了河流的承载能力。冯说，它被认为是了解河流所需的单一最重要的测量，但由于缺乏可靠、全面、公开可用的数据，因此该信息的可用性是有限的。

对河流进行物理测量——获取排放信息的“黄金标准”——安装和维护成本高昂且劳动强度大，因为测量仪每年需要进行多次物理重新校准。此外，一些河流周围的崎岖地形会使仪表安装非常困难。这使得该地区的研究更实际地关注流入北冰洋的大河流，因此根本没有对许多小河流进行测量。此外，某些国家/地区不会公开其仪表信息。冯说，这让水文学家和环境科学家对大量河流一无所知。

“这是我们工作的一项主要贡献，因为我们可以在任何地方提供河流流量信息，尤其是欧亚地区，”冯说。“卫星就像太空中的一个仪表。如果我们没有河流测量仪，我们可以使用卫星来改进我们现在拥有的数据。”

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