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極地奧祕探索 中大科研團隊寶貴研究成果

團隊空拍北極冰川消融情形。(中央大學提供)
團隊空拍北極冰川消融情形。(中央大學提供)

文/記者陳建霖
遠征大半個地球,忍受極地酷寒挑戰,中央大學2023年第一批北極探索隊已完成在波蘭哥白尼大學Kaffioyra野外極地研究站研究工作,帶回第一手寶貴研究資料,盼藉由跨國、跨域合作,了解地球複雜又脆弱的環境交互影響,尋找人類永續生存的明天。

北極探索隊完成研究任務。(中央大學提供)北極探索隊完成研究任務。(中央大學提供)

中央大學今年成立「臺灣極地研究中心」(Taiwan Polar Institute)致力於極區暖化與永續科學議題研究。水文與海洋科學研究所教授錢樺表示,地球是一個複雜的交互系統,各種系統交互作用涵蓋了各種層面,從太空、大氣、地質、水文、海洋、生物到人類活動,共同塑造了地球的動態環境,這種交互作並非線性作用緩步發生,而是到達一個臨界點之後就開始全面崩壞。

國際期刊《自然通訊》最新研究指出,深海環流流動速度已漸趨緩,其中一部分的墨西哥灣流處於1,600年來最弱狀態,且可能最快在2025年瓦解,屆時恐對全球氣候造成浩劫。

北極探索隊總領隊、應用地質研究所教授倪春發表示,極地地區永凍層開始融化,這種融化可能釋放出囚禁在其中的微生物,包括令人聞之色變的病;臺灣此時跨足北極探索研究,是很好的時機點,將有助於解開各種科學之謎。

無人機進行垂直大氣溫溼度剖面觀測。(中央大學提供)無人機進行垂直大氣溫溼度剖面觀測。(中央大學提供)

央大成立名為「FOX」研究團隊,插旗挪威冷岸群島成立「臺灣極地研究站」,運用地球物理和大氣科學技術,進行跨領域研究方法,團隊主要科學目標在於監測極地苔原凍土環境下,近地層、地表土壤和大氣之特徵,以及這些系統的交互作用關係。

其中,地球科學系教授張竝瑜團隊運用高解析度的地電阻影像和透地雷達方法,對當地鑽井監測站附近的地下永凍層進行探測,並比對去年結果,以了解永凍層變化。

研究站主任張文和利用無人機進行測繪工作,研究歷年來北極冰川消融的變化,探究冰雪覆蓋範圍的變動以及地質構造的分布。同時對苔原、海岸帶和河流沉積物的變化及其空間分布進行研究,為其他科學團隊提供基礎分析資料。

透地雷達檢測北極苔原的地電阻三維反演算結果。(中央大學提供)透地雷達檢測北極苔原的地電阻三維反演算結果。(中央大學提供)

為了解地下永凍層的消融變化與北極大氣中水分的陸氣交互作用,大氣科學系教授王聖翔在苔原上建立了大氣和土壤熱通量觀測站。並且進行垂直大氣溫度和溼度剖面觀測,深入探究350米內的大氣特性,有助了解淺部地層沉積物與近地表空氣的交互作用機制,並釐清冰川退縮後,苔原裸土對氣候變遷的反饋作用。

探隊盼透過持續的跨學科合作,深入了解北極陸地與大氣環境間的連動機制,解開脆弱環境交互影響的謎團,並提供科學實證數據,以協助未來應對環境變遷所需的調適和決策工作。◇