10英尺無人機如何揭開格陵蘭氣候之謎？

科學家首度利用特製無人機精確測量格陵蘭冰原上空的大氣水氣，這項突破性研究將有助提升氣候模型準確度，並更精準預測極地快速暖化導致的冰層流失情況。

科羅拉多大學北極與高山研究所博士候選人凱文·羅茲米亞克表示：「未來幾年我們將能掌握水氣在格陵蘭的移動路徑。作為全球重要淡水儲存庫，我們必須瞭解格陵蘭環境的未來變化趨勢。」這項研究成果已於3月14日發表於《地球物理研究期刊：大氣》。

根據美國國家海洋暨大氣總署資料，格陵蘭在2023至2024年間流失約550億噸冰層，創下連續28年冰量減少的紀錄。自1992年以來，科學家估計格陵蘭已流失超過5兆噸冰量。這片冰原儲存全球約8%淡水資源，其融化不僅導致海平面上升，更可能影響全球海洋環流與生態系統。

冰層流失主要來自冰川崩解與表面融雪，而「昇華作用」（固體直接轉為氣態）亦扮演關鍵角色。研究顯示，格陵蘭部分地區夏季約30%地表積雪會昇華為水氣。羅茲米亞克指出：「我們尚不清楚這些水氣去向，部分可能再度凝結降雪，有些則可能永久離開格陵蘭水迴圈系統。」

傳統北極空氣取樣需耗費巨資派遣飛機深入冰原，在惡劣天候中取得樣本後運回實驗室。研究團隊突破性地改裝翼展10英尺的大型無人機搭載取樣裝置，2022年夏季從哥本哈根大學管理的東格陵蘭冰芯計畫基地起飛104架次，成功在近5,000英尺高空取得不同高度的空氣樣本。

團隊特別分析水氣中氫氧原子同位素組成，羅茲米亞克解釋：「同位素就像水的指紋，透過追蹤這些特徵，我們能追溯水氣來源。」現有研究已掌握格陵蘭水源（如來自熱帶的水氣）與匯（冰原表面積雪）的同位素特徵，但對移動中水氣的組成仍知之甚少。

當團隊將無人機資料與現行北極水迴圈模型比對時，發現模型低估了格陵蘭降水總量。加入同位素觀測資料後，模型成功準確模擬水氣在格陵蘭的移動模式。羅茲米亞克強調：「在氣候暖化下精準預測格陵蘭變化至關重要，我們證實水氣同位素資料能有效提升現有模型準確度。」

研究指出，12.5萬年前地球均溫高於工業革命前水準時，格陵蘭冰原面積大幅縮減，海平面較現今高出近6公尺。羅茲米亞克警告：「隨著全球持續暖化，格陵蘭冰原可能重現當時規模。」聯合國估計，氣候變遷導致的海平面上升已影響全球10億人口。

羅茲米亞克計畫重返格陵蘭及其他北極地區進行更多飛行取樣，他比喻：「這就像我們剛掌握犯罪現場的指紋採集技術。在人類最需要答案的時刻，我們跨出關鍵一步來理解水氣在這個重要系統中的來龍去脈。」