Что гравитация Земли говорит об изменении климата

Немецко-американский спутниковый тандем GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), запущенный 17 марта 2002 года, впервые позволил напрямую измерить потерю массы ледовых щитов Гренландии и Антарктиды и отслеживать изменения в глобальном гидрологическом цикле. За 15 лет работы миссия зафиксировала, что Гренландия теряла около 260 миллиардов тонн льда в год, а Антарктида — около 140 миллиардов тонн в период с апреля 2002 по июнь 2017 года.

Данные о гравитационном поле, полученные GRACE, имеют ключевое значение для понимания механизмов климатической системы, включая вклад таяния льда и перераспределения запасов пресной воды в повышение уровня моря. Анализ показал, что из среднего подъема уровня моря на 3.8 мм в год в период 2005–2017 годов примерно 2.5 мм обусловлены притоком массы (таяние льда, континентальный сток), а 1.1 мм — тепловым расширением воды. Кроме того, миссия впервые позволила оценить изменения запасов подземных вод из космоса, подтвердив чрезмерную эксплуатацию многих водоносных горизонтов мира.

Как отмечается в обзоре в журнале Nature Climate Change, данные GRACE нашли практическое применение в климатических сервисах, например, для улучшения мониторинга засух в США и оценки рисков наводнений в Европе. «Сейчас, с миссией GRACE-FO, становится возможной более чем двадцатилетняя запись изменений массы в системе Земля», — поясняет Франк Флехтнер из GFZ. Принцип работы миссии основан на точном измерении изменений расстояния между двумя спутниками, которые по-разному ускоряются и замедляются над областями с изменяющейся массой, например, из-за перемещения больших объемов воды.