运用激光对冰川产生新的认识

近日，俄勒冈大学的研究人员开发了一种便携式工具，通过激光测量计算出冰川中冰的成分，这些数据可以帮助确定冰川融化的速度。该仪器可用于研究偏远荒野地区的冰川，例如俄勒冈州喀斯喀特山脉中的冰川。它可以帮助验证收集到的有关更大冰川的卫星数据，例如格陵兰和南极洲的冰川。

一旦每年的积雪融化，俄勒冈州的冰川就会在夏末为山间溪流提供食物并缓冲干旱。它们的冷融水是鲑鱼和鳟鱼的重要栖息地。但冰川现在正在迅速缩小，这是全球气候变化的又一个直接证据。

“研究这些冰川如何应对气候变化对于为现在和未来都非常重要，”该校地理学家Johnny Ryan说，他在研究中使用了这种新仪器。此外，“我们在俄勒冈冰川上观察到的许多过程也发生在格陵兰和南极冰盖上。俄勒冈的冰川为新的仪器和假设提供了一个很好的试验场。”

俄勒冈州的冰川位于山坡上，位于禁止机动车辆的指定荒野区域。科学家们不能通过直升机和雪地摩托在重型设备上跋涉，因为他们通常会收集冰样本进行分析。领导该工具设计的博士后物理学家Markus Allgaier 说，新工具是一种在荒野地区收集数据的方法。他和他的同事在最近发表在《冰川学杂志》上的一篇论文中描述了这一发展。

Allgaier的仪器通过测量光从冰川冰中散射回来的方式来工作。该设备将激光束射入冰中。光子是微小的光粒子，当它们撞击冰中的气泡时会反弹回来。通过测量光子撞击冰需要多长时间才能到达几英尺外的探测器，科学家们可以估计冰的成分。

白天时期，因为环境光会干扰数据收集，因此Allgaier和他的同事会等到太阳下山才打开激光，并小心地开始在寒冷的冰面上进行测量。他们希望将该仪器带到阿拉斯加，并利用所学到的知识对卫星数据进行地面实测。这意味着它将确保从卫星广场收集的有关冰川的数据与地面记录的数据相符。

Ryan和地理学家Sarah Cooley使用来自NASA卫星ICESat-2的数据，该卫星测量冰盖和海冰的海拔变化。“激光在冰雪中穿透的程度存在一些不确定性，”Ryan说，“我们可以使用我们的地面仪器来测量绿色激光在冰雪中的穿透深度，看看它在空间和时间上的变化。”

这将使他们能够纠正这些卫星数据中的不准确之处，最终改进基于它的气候和环境预测。