2019年將發(fā)生的科學大事件

李忠東

“調(diào)暗”陽光給地球降溫

構建“人造遮陽毯”

今年上半年，美國哈佛大學和耶魯大學的科學家計劃進行一個名為 “平流層控制擾動實驗”（SCoPEx）的項目，通過暫時“調(diào)暗”太陽光來抑制全球變暖。第一階段耗資300萬美元，在美國西南部上空20公里處進行兩次可操縱高空氣球飛行試驗，到達指定位置之后將釋放出少量看起來像粉筆灰一樣的碳酸鈣氣溶膠羽流，每次約100克，大致相當于一瓶普通的現(xiàn)成抗酸劑中的含量。這些物質(zhì)一旦釋放出化學有效載荷，將在空中迅速運動起來，擴散到直徑約100米的擾動空氣團中，最終形成像毯子一樣的形狀?？茖W家把這種形狀稱為“人造遮陽毯”。氣球?qū)⒃谠茖又蟹磸惋w行約24小時，分析粒子在天空中的行為和演化，測試平流層控制擾動效果。

全球氣候變暖最主要的表現(xiàn)就是地球溫度升高，研究團隊希望通過在近20公里的高空中噴灑大量二氧化硫顆粒到地球的平流層，將太陽的一部分光線反射回太空，從而遏制全球變暖，將溫室效應減少一半。在許多方面，平流層是一個理想的地方，使大氣更具反射性。在那里注入的二氧化硫顆?？梢栽谌蚍秶鷥?nèi)擴散并停留于高處兩年或更長時間。如果能夠有策略、有規(guī)律地把它們放在兩個半球上，則可形成一個相對均勻且完整的“毯子”，蓋住整個地球。

研究人員指出，SCoPEx與大型火山爆發(fā)產(chǎn)生的“火山冬天”有異曲同工之處。“火山冬天”是指大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)之后產(chǎn)生的大氣溫度異常降低的現(xiàn)象。大規(guī)模、長時間、持續(xù)的布里尼噴發(fā)柱可以把大量的火山灰與火山氣體輸送到平流層，并且噴發(fā)物質(zhì)能夠在平流層中長時間搬運，這一過程中會強烈地阻擋本應輻射到地球表面的太陽光線，這樣就使地球表面的溫度明顯降低幾攝氏度到幾十攝氏度，故稱為“火山冬天”。

1991年6月15日菲律賓皮納圖博火山的爆炸式大噴發(fā)是20世紀世界上最大的火山噴發(fā)之一，噴出了大量火山灰和火山碎屑流。根據(jù)衛(wèi)星監(jiān)測，火山爆發(fā)后氣溶膠經(jīng)過3周環(huán)繞了整個熱帶地區(qū)，并迅速向兩極擴散，到1992 年年中已覆蓋地球表面?；鹕絿姲l(fā)使山峰的高度降低了約300米，并向平流層中噴射了2000萬噸二氧化硫，從地球表面約10—50公里處延伸。進入平流層的二氧化硫減少了地球上10%的陽光，在18個月內(nèi)降溫0.5攝氏度，導致地球進入了兩年的火山冬天，平均溫度恢復到蒸汽機誕生之前的水平。

為降溫做貢獻

這項地球工程技術將在未來15年內(nèi)完成，研發(fā)成本預計35億美元，其中大部分資金用于建造能將大罐氣溶膠噴射到平流層的飛機，它的巡航高度約是波音747的兩倍。另外，每年的運營成本約為22.5億美元。研究團隊成員、耶魯大學講師威克·史密斯指出，該項目的關健在于把二氧化硫排放到足夠高的地方并使其停留在那里，如果能到達平流層，就可以在高處停留一年至一年半。盡管如此，給地球降溫與扭轉氣候變化趨勢并非同一回事，降溫無法逆轉氣候變化，整個地球?qū)⒗^續(xù)變暖，但變暖速度會顯著減緩。

美國加州大學圣地亞哥分校的氣候變化和應對政策專家凱特·里克教授表示，實驗合情合理，絕對是一項有益的貢獻，因為它證實了一個觀點：要想獲得相同的全球溫度效應，平流層工程將比減排便宜得多。但他同時指出一些需要認真思考的問題，比如平流層化學方面的問題，硫如何與大氣中的其他化學物質(zhì)相互作用？這類計劃會產(chǎn)生什么樣的局部效應？對臭氧層會產(chǎn)生何種影響？個別地區(qū)的農(nóng)業(yè)或水系統(tǒng)如何應對陽光的突然變化？公眾將如何反應？……

“大幅降低現(xiàn)有的碳排放水平仍然是人類應對氣候變化的第一反應，因為這是我們熱捕集問題的根本原因，而太陽能地球工程無法幫助解決其他相關問題，如海洋酸化。”研究團隊成員、應用物理學家大衛(wèi)·基思坦承，“太陽能地球工程是一種補充，最終我們還是需要減少排放?！?/p>

一些學者和環(huán)保人士認為，“平流層控制擾動實驗”可能給全球氣候帶來巨大影響，而且還有很多意想不到的副作用需要考慮。有人擔心噴灑顆粒會破壞臭氧層，擾亂降雨模式，在一些地區(qū)造成干旱和饑荒。有人提出這項技術雖然可能會推遲全球變暖，但也可能改變氣候模式，尤其是熱帶地區(qū)的氣候模式，給一些國家?guī)頌碾y性后果。

馬薩諸塞州劍橋市關注科學家聯(lián)盟的首席氣候科學家彼得·弗盧姆霍夫指出：“SCoPEx是第一個走出大門的，并引發(fā)了關于獨立指導、建議和監(jiān)督應該是什么樣的重要對話。這樣一個框架可以為未來的實驗鋪平道路，甚至比這一測試的結果更重要，正確完成任務遠比快速完成任務更重要。”

“針對地球生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的評估報告”問世

生物多樣性破壞嚴重

今年5月，一項為期3年、耗資240萬美元的“針對地球生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的評估報告”將首次公開發(fā)表。這份報告通過評估50年來物種滅絕和海洋保護區(qū)范圍等指標的趨勢，預測地球上物種的未來，為2020年的下一代生物多樣性目標提供信息，為實現(xiàn)生物多樣性保護的國際目標指明方向。為此，來自50個國家的專家參加了政府間生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務科學政策平臺（IPBES）主持下進行的科學文獻和政府數(shù)據(jù)審查。

美國《科學》雜志上的一份研究報告稱，陸地表面約58%的地區(qū)物種“完整性”已經(jīng)降至安全界限以下。45%的森林已經(jīng)被砍伐，其中大多發(fā)生在過去的100年間。全球20%的珊瑚礁已遭到無法逆轉的嚴重破壞，還有50%也接近崩潰邊緣。這主要是農(nóng)業(yè)用地、道路與城市發(fā)展持續(xù)擴充所致。許多決策者最擔心的是經(jīng)濟衰退，殊不知生態(tài)系統(tǒng)衰退很可能帶來更為嚴重的后果。如果不解決這個問題，未來幾年將有34000種作物和5200種植物物種滅絕。這是繼650萬年前恐龍滅絕后最大的一場生物多樣性危機。我們?nèi)祟惖奈廴疽约捌茐奈锓N的自然棲息地 （生態(tài)系統(tǒng)），直接導致了這樣的惡果。

破壞生物多樣性的主要因素，一是全球氣候變化。由于臭氧的耗損，較薄的臭氧層使更多的紫外輻射（UV—B）到達地球表面。大氣中的臭氧層總量減少1%，到達地面的太陽紫外線就會增加2%。這一方面直接危害人體健康，另一方面還對生態(tài)環(huán)境和農(nóng)、林、牧、漁業(yè)造成嚴重破壞。二是生境喪失和破碎化。森林砍伐、農(nóng)業(yè)開墾、水和空氣污染等導致適宜于野生動物棲息的場所面積大大縮減，從而直接導致物種地區(qū)性滅絕或數(shù)量急劇下降。三是外來物種入侵。如果它們脫離了人為控制逸為野生，在適宜的氣候、土壤、水分及傳播條件下，極易大肆擴散蔓延，形成大面積單優(yōu)群落，危及本地動植物尤其是瀕危動植物的生存，造成生物多樣性的喪失。四是對食物、能源和其他自然資源需求的不斷增加，造成亂砍濫伐、過度放牧，不合理的圍湖造田、沼澤開墾以及水土資源的過度利用。五是濫捕亂獵、掠奪式捕殺利用，導致世界范圍內(nèi)幾乎所有的大型哺乳動物（如鯨、鹿、犀牛、野牛、麝、熊、狼、藏羚羊、穿山甲等）的數(shù)量下降。野生老虎的數(shù)量從100年前的10萬頭急劇下降至今天的不足5000頭。人跡罕見的亞馬孫河流域，野生動物的種群數(shù)量在重度捕獵區(qū)域平均降低了81%。

為制定保護目標提供依據(jù)

為了更好地開展生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務領域的評估，為政府決策提供依據(jù)和參考，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署2012年主導成立了IPBES。成立7年來，IPBES已發(fā)布了針對非洲、亞洲和太平洋、歐洲、中亞、美洲等地區(qū)的七份主要評估報告，目前正在組織編寫的新的評估報告在價值理念、評估理論、方法和模型等方面均有所突破，具有里程碑的意義。全球評估圍繞自然系統(tǒng)及其對人類福祉的貢獻，揭示全球生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務的現(xiàn)狀和變化趨勢，并充分運用多種模型和情景分析工具，預測不同政策情景下實現(xiàn)未來可持續(xù)發(fā)展的方法和途徑，從而為全球決策制定及實現(xiàn)生物多樣性保護目標提供依據(jù)。

2018年8月，IPBES第三次作者會議在德國法蘭克福召開，150余位專家學者出席。會議對各國政府和其他利益攸關方所提出的萬余條意見進行了審議。根據(jù)IPBES的工作進程，新的評估報告及其決策者摘要將于今年5月召開的IPBES第七次全體會議上審議通過后對外公布。

在非洲放飛抗瘧轉基因蚊子

“基因驅(qū)動”抗瘧計劃

非營利組織“向瘧疾宣戰(zhàn)”正在將開發(fā)的基因驅(qū)動方法應用于野生蚊子種群中。作為使用基因驅(qū)動技術對抗瘧疾戰(zhàn)略計劃的第一步，今年該組織將在布基納法索西部一個名叫巴納的村莊釋放第一批近1萬只經(jīng)基因絕育的雄蚊，它們是從會傳播導致瘧疾寄生蟲的按蚊家族中培育的第一批轉基因蚊子。

布基納法索位于非洲西部沃爾特河上游，2017年發(fā)生了980萬例瘧疾，造成近4000人喪生。這次行動是該內(nèi)陸國計劃大幅減少蚊子數(shù)量并借此抗擊瘧疾項目采取的重要措施。至于釋放蚊子的準確時間，取決于科學家將足夠的轉基因蚊子培育成年的速度，以及當?shù)氐奶鞖鈼l件。

根據(jù)計劃，放蚊地點臨近科學家的研究實驗室，研究人員希望收集到有關蚊子壽命和分布的更多數(shù)據(jù)，以及它們同天然蚊子相互影響的情況，從中獲得操作經(jīng)驗，更好地向監(jiān)管機構和社區(qū)成員介紹轉基因蚊子這一概念?？茖W家將對其密切監(jiān)控10天，然后在接下來的一年里每月監(jiān)控一次，希望能向監(jiān)管部門呈現(xiàn)預期的結果。

全世界約有3500種蚊子，其中40種可攜帶瘧疾。蚊子傳播瘧疾的方式相當“高效”：如果被雌蚊吸血的動物攜帶瘧原蟲，蚊子就會染上，下一次再吸血的時候，就會傳送到被叮動物的血液中。單細胞寄生蟲攜帶的病毒通過吸血的雌蚊在人與人之間傳播，引起的腦血管水腫、肺部液體潴留、肝腎胰臟器官衰竭、貧血和低血糖等瘧疾并發(fā)癥都可危及患者生命。據(jù)世界衛(wèi)生組織發(fā)布的數(shù)據(jù)表明，2016年全球約有2.16億瘧疾病例，約60萬患者死亡，其中大多數(shù)是5歲以下兒童。在撒哈拉沙漠以南的非洲，每30秒就有一個孩童死于瘧疾。如果轉基因蚊子能夠預防瘧疾，那將成為全球公共健康領域的熱門新聞。

在研究蚊子和瘧原蟲的醫(yī)學專家中，有三人獲得過諾貝爾生理與醫(yī)學獎：法國醫(yī)生夏爾·路易·阿方斯·拉韋朗因發(fā)現(xiàn)瘧原蟲于1907年獲獎；英國軍醫(yī)羅納德·羅斯證實按蚊是瘧疾的傳播媒介，于1902年獲獎；中國醫(yī)學科學院屠呦呦成功創(chuàng)制抗瘧藥青蒿素和雙氫青蒿素，于2015年獲獎。

轉基因蚊子與野生蚊子的較量

利用轉基因蚊子幫助消滅瘧疾的想法醞釀已久。從理論上講，如果創(chuàng)造出一種更強壯的、不傳播瘧原蟲的蚊子，然后將成千上萬的此類蚊子釋放到野外，它們最終將替代那些能夠傳播瘧疾的蚊子。激活某一基因，讓蚊子對特定的瘧原蟲產(chǎn)生免疫力，并使其失去攜帶這種病原體的能力，這樣的技術并不算困難。在實驗室里，科學家們開啟了蚊子腸胃里控制SM1肽的基因，SM1肽可以阻止蚊子體內(nèi)瘧原蟲的發(fā)育。然而這樣的轉基因蚊子似乎體質(zhì)比較弱，因此不能最終在自然環(huán)境中贏得這場生存游戲。

倫敦帝國理工學院的研究人員利用基因驅(qū)動技術來傳播基因改造，取得重大突破。這種技術可以阻止雌性蚊子繁殖，同時讓雄性蚊子繼續(xù)傳播這些改造后的基因。該團隊在實驗室中發(fā)現(xiàn)，轉基因蚊子在11代內(nèi)消滅了岡比亞按蚊（該蚊群在非洲撒哈拉以南傳播瘧疾）。在九個產(chǎn)卵周期之后，轉基因蚊子和野生蚊子的比例變成70：30，轉基因蚊子的生存力慢慢勝過了野生蚊子。研究人員認為，雖然轉基因蚊子相比野生蚊子體弱，但由于病原體不能在其體內(nèi)發(fā)育，所以反而獲得了生存優(yōu)勢，并且比感染了瘧疾的普通蚊子產(chǎn)下更多的卵。

培育基因驅(qū)動蚊子的項目分為三個階段，這個實驗是第一步，獲得了7000萬美元的資助。該研究的主要資助者——比爾及梅林達·蓋茨基金會（其創(chuàng)立者為比爾·蓋茨夫婦）近20年來一直致力于根除瘧疾項目，并為此籌款約20億美元，其中已投入近1億美元用于基因驅(qū)動技術的開發(fā)。

“這一突破表明，基因驅(qū)動能夠發(fā)揮作用，為對抗已經(jīng)困擾人類幾百年的疾病提供了希望?！眰惗氐蹏砉W院研究團隊負責人、生命科學教授安德烈·亞克里斯蒂安表示，“基因驅(qū)動技術有可能克服資源貧乏國家的物流障礙，從而加速消滅瘧疾?！?/p>

此前，這類“友好”的蚊子也曾被釋放到野外，以幫助殺滅可攜帶寨卡、登革熱和黃熱病病毒的伊蚊。巴西、開曼群島、巴拿馬和印度等地區(qū)都釋放過這種基因改造的蚊子，一些地方的確成功減少了90%左右的伊蚊數(shù)量。

然而并非所有人都對上述做法表示支持，環(huán)保組織“地球之友”就懷疑這些實驗室制造的生物將會影響地球生態(tài)系統(tǒng)的平衡，而這種平衡是極其脆弱的。

聚焦極地冰層，應對地球變暖

觀測北極氣候變化

為了研究不斷變暖的地球的未來，今年將有兩個大型國際科研團隊分別遠征北極和南極，聚焦極地冰層。其中“北極氣候研究多學科漂移觀測站”（MOSAIC）項目耗資1.2億歐元，由國際北極科學委員會提出，參與的科研人員來自中國、德國、美國、俄羅斯和瑞典等17個國家。他們計劃依托德國破冰船“RV極星號”和冰浮標觀測體系，在北冰洋中央?yún)^(qū)開展為期一整年的漂流和觀測，以洞悉北極如何向無冰的夏季轉變，從而更好地為北冰洋中央?yún)^(qū)的氣候過程模擬積累關鍵數(shù)據(jù)，更深入地了解北冰洋氣候變化和海冰減少對全球的影響，提高天氣和氣候預測精度。

中國將派“雪龍”船參與“RV極星號”的油料補給并參與聯(lián)合考察，貢獻20多套各型海冰浮標，派遣有豐富現(xiàn)場作業(yè)經(jīng)驗的科研人員上“RV極星號”破冰船參與大氣、海冰、生物地球化學和生態(tài)等多領域的現(xiàn)場考察以及大氣和生態(tài)模式等研究，為該項目的實施做出重要貢獻。

“RV極星號”將于今年9月離開挪威，航行至西伯利亞群島和北地群島北部。如果一切都按照計劃進行，破冰船將從那里駛進北極秋季的海冰中。隨著風和洋流驅(qū)動冰塊漂向北極中部，最終進入格陵蘭海，并在海冰中停留12個月，直至2020年10月。大多數(shù)通過北極的船只都會避免卡在海冰中，而“RV極星號”則不然，它進行的是一次非常規(guī)旅行。然而，它并非第一個嘗試者。1893年，挪威極地探險家弗蘭蒂霍夫·南森故意將他的“弗拉斯號”船凍結在海冰中。這是一只專門為極地探險設計的船舶，南森的妻子伊娃將該船命名為“弗拉斯號”，挪威語中含“前進”之意。雖然南森借冰塊的漂浮將自己的船帶到北極點的愿望未能實現(xiàn)，但這次航行比之前記錄的任何航程都要遠。為了跟蹤海冰的變化，對北極進行研究，挪威研究機構2015年有意地將一艘名為“蘭斯號”的研究船凍結在海冰中，度過了從冬季到春季的5個月。而這次，“RV極星號”在北極停留的時間將翻倍。

MOSAIC國際科研團隊希望用這艘破冰船作為基地，研究漂流的冰、湍急的洋流、泛藍的大氣以及其間的生物和北極環(huán)境，揭開其中的未知之謎。例如，關于北極生態(tài)系統(tǒng)，科學家懷疑北冰洋可能是一個碳匯處，也就是說浮游植物通過光合作用吸收二氧化碳，似乎會消耗掉更多的溫室氣體；但是弄不清楚這些小生物如何在北極的漫長極夜中生存下去，也不知道北極的生命是否會受到黑暗或營養(yǎng)不足的限制。這些問題的答案最終將有助于解釋北極海洋將如何保持吸收碳的能力，或者說是否有一天北極開始將二氧化碳釋放到大氣中？再如北極的天氣情況，研究人員不明白風掠過海面時是否會使海冰溫度更低？洋流是否可以分解海冰？而通過MOSAIC項目收集的數(shù)據(jù)來完善北極天氣模型，不但有益于未來幾十年北極的開發(fā)，而且對世界其他地區(qū)也非常重要。最近的研究表明，北極氣候變化影響到美國農(nóng)作物的生長期。

MOSAIC項目的研究人員計劃在北冰洋打造一個全方位的傳感器網(wǎng)絡，在各層空間中擺放一組傳感器，使用天氣氣球來監(jiān)測大氣，配備電磁傳感器來測量冰的厚度，同時在海水中也將放置傳感器。

“在北極從事科考工作的最大困難是抵達并堅守。每年的11月到轉年的2月通常是無人訪問的月份，研究人員往往取道俄羅斯在北極附近設立的巴尼歐營地進入北極中心，而‘RV極星號破冰船將直接跨過這一點?！痹擁椖控撠熑?、海洋研究學家本杰明·拉貝指出，“當然，整個MOSAIC每隔兩個月都需要附近的國家通過飛機或破冰船幫助運送科學家和物資?！?p>

研究發(fā)現(xiàn)，到達北極中心似乎會越來越容易——預計今年北極的海冰量將是有史以來最少的。如果碳排放以目前的速度繼續(xù)下去，在“弗拉斯號”旅程之后的150年，也就是2043年，北極夏季的海冰將不復存在。

研究南極思韋茨冰川

另一個項目是研究“末日冰川”，以解決冰川問題和海平面上升的巨大威脅。美國國家科學基金會和英國自然環(huán)境研究委員會將在未來數(shù)年內(nèi)共同完成部署到南極洲思韋茨冰川的六個實地任務，研究冰川上冰的結構、水和冰下陸地的情況，并且將由兩個計算機建模項目支持，以處理來自這些任務的數(shù)據(jù)。

這個前所未有的美英聯(lián)合項目定于2019年年底啟動，預計耗資5000萬美元。通過飛機、破冰船、拖拉機、直升機和其他車輛，將聯(lián)合科考團隊的成員運送到偏遠的思韋茨冰川，并在惡劣的環(huán)境中支持他們。大約有100名科學家以各種身份參與使用自動水下航行器、測震儀和貼在海豹上的傳感器，用5年時間弄清楚這個冰川是否會在未來幾十年內(nèi)開始崩塌。

思韋茨冰川和松島冰川是南極最大的兩個冰川，阻擋著南極西南側冰蓋厚達3.2公里的冰塊，防止它們流入海洋而造成全球海平面升高。西南側冰蓋是最后一紀冰河時期的遺跡，氣候科學家們半個世紀以來一直將其視為人類文明上方的一把達摩克利斯之劍。思韋茨冰川位于阿蒙森海，高4000米，面積18000平方公里，幾乎等于整個英國的國土面積，被科學家認為是預測全球海平面上升的關鍵?，F(xiàn)在，該冰川面臨著海洋變暖帶來的極大不穩(wěn)定，自20世紀70年代以來出現(xiàn)了明顯的縮退。盡管它的內(nèi)部位于海平面兩公里以下，但底部在海岸邊緣的部分已經(jīng)非常淺了，從1992年到2011年，冰川的接地線的中心縮退了將近14公里，成為“南極冰蓋的致命弱點”。由于漂浮的冰舌融化的加劇，思韋茨冰川一直加速變薄。分崩離析的冰舌可能會在不久的將來大大加速冰雪消融的速度，這個被稱為“世界上最危險的冰川”一旦碎裂崩塌，后果不堪設想。因此，思韋茨冰川也被稱為“末日冰川”。

馬薩諸塞州阿默斯特大學的羅博·德孔托和賓夕法尼亞州立大學的戴維·波拉德在2017年《自然》雜志上發(fā)表了一項研究，首次將海洋冰蓋不穩(wěn)定性的最新研究納入南極大陸模型。根據(jù)他們的模型，松島冰川和思韋茨冰川20—50年之內(nèi)會不可避免地崩塌，巨大的冰山將從南極傾瀉到海洋里，造成全球海平面升高。

研究表明，到21世紀末，兩個冰川的崩塌將造成海平面升高91厘米，美國的新奧爾良、紐約和邁阿密將發(fā)生更頻繁的洪澇災害，像馬紹爾這樣的太平洋島國將喪失大部分領土。如果海平面升高183厘米，美國將有1200萬人流離失所，上海、孟買和胡志明市等世界上最脆弱的大城市將可能從地圖上被抹去。倘若全球海平面升高達3.35米，所有沿海城市都將被淹沒，全世界將有數(shù)億人失去居住地，颶風和洪水肆虐，人類文明將遭受重創(chuàng)。

“思韋茨冰川是計算機模擬研究預測南極可能使海平面上升速度加倍的焦點之一。對于下個世紀全球海平面的變化，這個冰川幾乎是整個故事的關鍵所在?！奔~約大學地球科學家大衛(wèi)·霍蘭指出，“這個冰川位于極其偏遠的地區(qū)，而決定冰川退縮速度的關鍵地區(qū)——海洋、冰和基巖在2600英尺深處相遇的‘接地線 ——仍然很少被研究，可以說它是人類探索地球最困難的地方之一。”

2018年5月23日，美國宇航局用于測量冰層厚度和質(zhì)量的“重力恢復與氣候?qū)嶒灪罄m(xù)”衛(wèi)星發(fā)射升空。它們將接替此前退役的兩顆GRACE衛(wèi)星，繼續(xù)探測地球重力場變化。依據(jù)GRACE提供的數(shù)據(jù)，科學家觀測到了南北極冰蓋融化，喜馬拉雅地區(qū)冰雪消融、海平面上升，以及全球范圍內(nèi)地下水儲量的變化。2018年9月15日，用于探測極地冰的“冰、云和陸地高度衛(wèi)星2號”（ICESat-2）升空，主要用于研究地球的極地冰層，探測極地冰。宇航局稱，該衛(wèi)星將通過內(nèi)部裝備的激光每日測量地球冰層的厚度（包括浮冰厚度）。上述衛(wèi)星將傳回大量數(shù)據(jù)，給聚焦極地冰層的兩個國際科研團隊提供巨大支持。