理大與國際專家合作運用衛星定位數據 揭示格陵蘭冰蓋融化機制 助預測海平面上升速度

格陵蘭冰蓋融化是引致全球海平面上升的主要原因之一。香港理工大學（理大）學者與國際研究團隊合作，結合各種現代大地空間測量技術，包括首次運用衛星定位數據來分析格陵蘭冰蓋基岩的垂直位移情況，成功量化夏季融水儲量，以揭示冰蓋融化對全球海平面上升的影響，並提供新見解和可靠依據。研究成果已於國際期刊《自然》發表。

格陵蘭冰蓋面積僅次於南極洲，冰原厚度大約三公里，一旦完全融化，將令海平面平均上升七米。然而，科學界對於冰川水的累積、儲存及流失過程仍存在許多疑問。理大土地測量及地理資訊學系教授、土地及空間研究院核心成員陳劍利教授與來自香港、中國內地、美國、荷蘭及比利時的科學家合作，研究格陵蘭的水文過程，包括融水儲量演變，以了解冰蓋的融化機制及其對海平面上升的影響。

冰蓋融水引起的水量增加，是導致基岩沉降的重要因素之一。然而，一般衛星重力測量技術無法對格陵蘭的水文過程進行區域性評估。研究團隊開創性地利用以眾多衛星導航系統（GNSS）站點組成的「格陵蘭GNSS觀測網絡」和美國國家航空暨太空總署轄下「重力回溯及氣候實驗衛星」（GRACE）提供的衛星重力數據解決此難題。

研究團隊分析了其中22個靠近基岩和冰川出口GNSS站點，在2009年至2015年期間的連續數據，以掌握格陵蘭不同區域的融水儲量、基岩彈性變形和垂直位移情況，從而了解冰蓋融水的時空演變過程。GNSS亦有助監察氣候系統中的大規模質量變化，例如地下水枯竭及湖泊水儲存量等。

研究發現，夏季融水期間，大部分融水會暫存於冰蓋內，並於七月達到高峰，其後逐漸減少。融水導致格陵蘭GNSS站點附近的基岩平均下沉五毫米，2010年及2012年更經歷了極端水融，分別令基岩下沉多達12毫米和14毫米。

研究亦顯示，大多數GNSS站點融水在冰蓋的儲存時間約為八周，但因地區而異，東北部和西部高於平均值，約為九周，而南部和東南部則為4.5周。隨着酷熱夏季或成常態，有效地預測高溫年份的融水儲量，對評估海平面上升速度至關重要。另外，研究指出一般區域氣候模型模擬的融水徑流量可能高估水保留或低估水融化情況，團隊建議在較溫暖的年份，將預測流量上調約20%，以作更精確評估。

陳劍利教授表示：「是次大型研究協作項目已籌備多年，除了整合各種現代空間測量技術，團隊更前往偏遠極地考察，有關成果突顯了國際合作為應對嚴峻氣候變化問題的重要性。研究亦有助提升區域氣候模型在溫暖年份的預測表現，對於評估未來幾十年的冰蓋演變、全球海平面上升速度，以及北極暖化問題等具重大意義。」