新的研究解釋了南極洲最冷的溫度
本週發表在AGU雜誌《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)上的一項新研究顯示，靠近南極冰蓋頂部的微小山谷的溫度達到了近100攝氏度。研究人員稱，這一發現可能會改變科學家對地球表面低溫的理解，以及它是如何發生的。
在對幾顆地球觀測衛星的數據進行篩選後，科學家們在2013年宣佈，他們在東南極高原的幾個地點發現了零下93攝氏度(零下135華氏度)的地表溫度。新的數據顯示，最冷的地方實際上達到了零下98攝氏度(零下144華氏度)。在南半球的夜晚，氣溫被觀察到，大部分在7月和8月。
五年前，當研究人員首次宣佈他們發現了地球上最冷的溫度時，他們確定，要使溫度降到如此低的水平，需要持續的晴朗的天空和微風。但這項新的研究給這個故事增加了一個轉折:不僅需要晴朗的天空，而且空氣也必須非常乾燥，因為水蒸氣阻止了積雪表面的熱量損失。
研究人員觀察了南極冰蓋的超低溫度和淺窪地，那裡有寒冷、密集、下降的空氣池，並能持續數天。這使得地表和上面的空氣能夠進一步冷卻，直到清澈、平靜和乾燥的環境被破壞，空氣與大氣中較溫暖的空氣混合。
“在這個領域,我們看到一段極其乾燥的空氣,這允許雪表面的熱量輻射到空間更容易,”說,Ted Scambos高級研究科學家在國家冰雪數據中心在博爾德的科羅拉多大學的該研究的主要作者。
據研究人員稱，零下98攝氏度的記錄是地球表面最冷的溫度。要使氣溫下降到如此低的水平，晴朗的天空和乾燥的空氣需要持續幾天。斯坎博斯說，如果這種情況持續數週，氣溫可能會下降一點點，但這種可能性極小。
找到最冷的地方
南極東部高原的高海拔及其靠近南極的地方，使它成為地球上最冷的地區。1983年7月，俄羅斯沃斯托克氣象站記錄了一個氣象站有史以來最低的氣溫——零下89攝氏度(零下128華氏度)。
但是氣象站不能測量所有地方的溫度。所以在2013年，Scambos和他的同事們決定分析幾個地球觀測衛星的數據，看看他們是否能發現高原上的溫度甚至比Vostok記錄的還要低。
在這項新研究中，他們分析了2004年至2016年南半球冬季收集的衛星數據。他們使用了NASA的Terra和Aqua衛星上的MODIS儀器的數據，以及NOAA極地操作環境衛星上的儀器的數據。
研究人員觀察到，在青藏高原的廣大地區，積雪表面的溫度幾乎每年冬天都在零下90攝氏度(零下130華氏度)以下，海拔超過3500米(1.1萬英尺)。在這個廣闊的地區，他們發現有幾十個地點的溫度要低得多。近100個地點的地表溫度達到-98攝氏度。
該地區的大氣有時在地表以上的總可精確水量不到0.2毫米。但即使是在如此乾燥和寒冷的天氣，空氣也會吸收一些熱量，並將其送回地表。這意味著當表面溫度接近記錄值時，冷卻速率非常緩慢。條件持續的時間不夠長——可能需要數週時間——溫度才會降到觀測記錄以下。然而，衛星測量的溫度是雪表面的溫度，而不是雪上面的空氣。因此，這項研究還利用附近的自動氣象站和衛星數據估算了氣溫。
有趣的是，即使最冷的地點分佈在幾百公里以外，最低的溫度幾乎都是一樣的。這讓他們想知道:高原上的寒冷有什麼限制嗎?
真的有多冷?
使用衛星測量的區別雪面溫度最低的Vostok和三個自動站,在同一個地方,空氣的溫度和時間,研究人員推斷,氣溫很冷的網站(不存在站)可能是大約-94攝氏度,-137華氏度左右。
研究小組還開發了一套儀器，用於在最寒冷的地方過冬和操作，並測量冰雪和空氣的溫度。他們計劃在未來一兩年內部署這些儀器，在南極的夏季，那裡的氣溫相對溫和，只有零下30攝氏度(零下22華氏度)。
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