2022-10-26 09:18

地球边缘的气候科学场景

Scientist in snow with headlamp and probe

气候科学家通常认为斯瓦尔巴群岛是全球变暖的热点。自20世纪90年代以来,地球的平均温度上升了不到1摄氏度,但在夹在挪威大陆和北极之间的冰封群岛上,平均冬天的温度每十年上升1.7摄氏度。在地球的这些偏远地区,哪怕只有几度的气温也能彻底改变地貌。

由于斯瓦尔巴特群岛冰川的增长如此极端,科学家们纷纷前往该地进行研究,自2019年以来,摄影师埃斯特·霍瓦特在这片冰雪地带捕捉到了生命。她关注的是一个由国际妇女组成的团体,其中一些只有20多岁,她们经营着Ny-Ålesund,这是一个由采矿村变成的科学大本营。从那里,他们见证了气候的剧烈变化,揭示了遥远地区的变化是如何渗透到地球的其他地方的。这里的研究人员有了了不起的发现,其中包括第一个证据,表明温暖的大西洋海水一个世纪以来一直在渗透到北极,这个过程被称为“大西洋化”。在长达数月的极夜里,这30名左右常年居住的居民的工作,照亮了地球上受气候影响最严重的环境。

Squall at Ny-Ålesund
以斯帖霍

前往纽约-Ålesund是危险的。斯瓦尔巴特群岛的狂风几乎没有停留到飞机起飞和降落的时间。当霍瓦特于2022年3月前往该地点时,风暴正在酝酿之中;在她着陆10分钟后,一颗子弹击中了村子,威力之大让她睁不开眼睛。如果她的航班晚起飞五分钟,他们就无法到达了。在这种情况下,两个风暴在碰撞的过程中,有一个狭窄的窗口让飞机通过。

Scientist checks snow sensor
以斯帖霍

在维护实时降雪视频传感器时,Ny-Ålesund的科学家需要的不仅仅是维护工具。每个冒险进入冰雪地带的人都必须携带枪支和信号枪,以保护自己免受四处游荡的北极熊的伤害。所有新来者,包括像菲克·雷德(Fieke Rader)这样的研究生,都必须参加射击课程,为罕见但潜在危险的遭遇做准备。

Helmet jellyfish in bucket on ice
以斯帖霍

图中的头盔水母是北极的新来者,对其生物多样性构成威胁。这种物种通常生活在世界上几乎每一个海洋的温带水域,但由于气候变暖,极地的冰区变得更受欢迎。这种无脊椎动物只在夜间浮出水面,但在斯瓦尔巴特群岛附近的海底,它造成了严重破坏:它繁殖迅速,吃磷虾和小鱼,而生活在寒冷深处的其他生物则依赖这些食物生存。

Receptio<em></em>nist with pet dog
以斯帖霍

挪威居民、接待员sige Maria Brunk是纽约-Ålesund少数带宠物的人之一。事实上,她来的条件是带上她的两只狗。宠物不允许住在家里,也不允许自由漫步(这是为了保护当地的野生动物,比如鸟类),但镇上的雪橇犬和犬科动物,比如她的狗,享受着用栅栏围起来的院子和小屋。霍瓦特说,在那里,这些毛茸茸的村民在数月甚至数年的工作中提供了必不可少的陪伴,在冰岛上的孤立角落里尤为重要。

Bayeleva permafrost observatory
以斯帖霍

巴耶尔瓦长期气候和永久冻土观测站位于纽约郊外-Ålesund。在过去的24年里,像Julia Boike这样的地球科学家已经发现最顶层的永久冻土——因为它在夏天融化,在冬天冻结,所以被称为活动层——的深度几乎增加了一倍。更厚的活土层意味着更多融化的永久冻土释放出甲烷,这是一种加速变暖的强力温室气体。这种影响会在附近产生:在斯瓦尔巴特群岛,许多房屋的地基都建在这一层,期望它能保持牢固。

Technician-diver prepares to enter water
以斯帖霍

对劳拉·艾克莱曼(Laura Eicklemann)来说,潜入寒冷的港口是一天的工作,她是一名潜水员和技术人员,来自德国阿尔弗雷德·韦格纳极地与海洋研究所(Alfred Wegener Institute For Polar and Marine Research)管理的小镇中心之一。在低于冰点的墨黑色表面下,她观察着峡湾的冰和水的平衡变化,并维护着天文台的水下组件,包括温度、盐度和ph值的传感器。这个地点是气候急剧变化的鲜明提醒:通常在3月,当这张照片拍摄时,峡湾应该冻得非常坚实,人们可以用雪地摩托穿过它。

Scientists on boat deploy net to catch marine animals
以斯帖霍

在北极的水上旅行很少是一种温暖的体验,但如果乘坐一艘完全由金属制成的船,寒意会穿透你的骨头。研究人员夏洛特·哈弗曼斯必须勇敢地在这些条件下进行海洋测量,并网住入侵的头盔水母。在这张照片中,Havermans(右)和她的同事Marine Ilg刚刚捕捉到这样的标本——它会对Ny-Ålesund的本地动植物造成严重威胁。

Scientist releases weather balloon at night
以斯帖霍

霍瓦特指出,气候变化不会在一夜之间发生,所以测量每天微小的变化可以显示出一个运动中的世界。自20世纪90年代以来,纽约-Ålesund像Sandra Graßl这样的科学家每天都会在午餐时间放飞一个这样的气球。从离地面近18英里的高空,大气仪器收集温度、湿度和风速等数据。这些指标使科学家能够计算水循环的变化和其他发展。上世纪90年代,从这里部署的气象气球被用来绘制臭氧层损耗及其恢复过程的地图。

Researchers spend down time indoors painting
以斯帖霍

纽约-Ålesund的研究人员在研究冰冻景观和大气时,基本上放弃了与外部世界的所有联系。霍瓦特说,那里没有无线电信号,也没有WiFi。科学家们必须找到方法,用绘画等其他活动来填补时间,而不是花时间刷TikTok或与家里的人交流。在遥远的北方,即使是和朋友在室内放松,也需要穿上外套,带上大灯。

Lidar laser shoots up from research ba<em></em>se
以斯帖霍

在晴朗的夜晚,法国和德国联合的北极研究基地AWIPEV上空,一束绿色的激光射向天空。在过去的25年里,阿尔弗雷德·韦格纳研究所一直在使用这种基于激光雷达的系统来研究悬浮在空气中的气溶胶。这些粒子在大气中扮演着许多重要的角色——就像水滴形成云一样——但监测它们的水平也提供了对环境变化的重要一瞥——比如当野火和其他遥远气候事件的证据到达极点时。

Observatory radio telescope
以斯帖霍

苏珊娜·加西亚·埃斯帕达(Susana Garcia Espada)是纽约地球大地天文台(Geodetic Earth Observatory) -Ålesund的操作工程师,她站在天文台20米宽的射电望远镜的光芒中。巨大的天线可以探测到来自遥远天体的信号,这些天体被称为类星体,距离我们有130亿光年之远。脉冲光可以告诉研究人员地球在太空中的位置,它绕太阳公转的速度,以及它的地壳移动的速度——所有这些因素都会影响我们的气候。