《Cold Regions Science and Technology》：Ablation rate of Perito Moreno Glacier assessed through the time integral of mass balance equation and remote sensing
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本文推荐阅读，其中心思想是：通过整合时间积分法、高分辨率卫星数字高程模型和Sentinel-2影像提取的表面流速场，首次量化了南巴塔哥尼亚冰原佩里托莫雷诺冰川在2015-2023年间的末端消融速率（-16.4?m?w.e.?a-1）。该研究揭示了该冰川正经历由气候变暖驱动的显著物质损失与前端退缩，其创新的时间积分框架为评估难以接近冰川的表面消融提供了稳健方法。
亮点
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研究通过结合高分辨率卫星影像（Pléiades-SPOT）与Sentinel-2数据，对佩里托莫雷诺冰川的消融率进行了创新性评估。
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该方法基于质量平衡方程的时间积分，克服了瞬时点速度不确定性高的难题，提供了更稳健的消融估算。
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结果显示，2015年至2023年间，冰川末端冰厚度以年均-2.7?m的速度减薄，且自2020年起消融加速。
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冰川前缘已退缩至其稳定支撑点之外，标志着其长期稳定状态的终结。
南巴塔哥尼亚冰原
南巴塔哥尼亚冰原是南半球（除南极洲外）最大的冰川覆盖区。与全球大多数冰川区一样，它也正经历着面积和质量的负向变化，预计到2050年其对海平面上升的贡献可达2.8?mm。面积损失自1944年就有记录，但其动态变化……
卫星数据
研究利用经过大气校正的Sentinel-2产品来估算冰川的表面流速场。分析聚焦于近红外波段（NIR，中心波长842?nm），其空间分辨率为10?米，并具有较高的时间分辨率（约5天，具体取决于季节和地理区域）。图像筛选遵循两个标准：即（i）无云或低云量（低于10%）和（ii）最小时间间隔为……
基于卫星影像的流速场
为估算冰川表面流速，我们使用了ImGRAFT，这是一个基于MATLAB开发的开源工具箱。我们运用ImGRAFT的TemplateMatch功能来评估冰川在成对不同日期拍摄的卫星影像对之间的位移。模板匹配算法识别图像对之间的共有特征，并计算其在时间间隔内的位移，从而推算出表面流速。具体而言，在图像上生成给定步长的网格……
冰川流速的敏感性分析
图4所示的冰川流速计算结果经过了敏感性分析。这包括使用六个不同的模板匹配尺寸（即10个像元（100?米）、15个像元（150?米）、20个像元（200?米）、30个像元（300?米）、40个像元（400?米）和50个像元（500?米））来测试2019-2024年期间的平均流速。搜索区域被定义为比模板大30个像元（300?米），这与预期的最大冰川流速（约每天2?米）相符……
佩里托莫雷诺冰川稳定性的丧失
迄今为止，佩里托莫雷诺一直是一个特例，被认为是全球少数稳定的冰川之一，尽管气候广泛变化，但其冰量损失并不显著。这种认知是基于截至2020年的数据集。然而，我们的研究以及Koch等人（2025年）的最新发现呈现了不同的图景：冰川末端在坎纳尔-德洛斯-坦帕诺斯地区已退缩了多达600?米，自2015年以来平均冰厚度变化为-2.7?m?a-1，表明其稳定性正在丧失。这种快速的减薄很可能是由近期的大气变暖和严重干旱驱动的，导致冰川前缘退缩超过其稳定支撑点。2015年至2023年间，通过时间积分法评估得到的平均消融率为-16.4?m?w.e.?a-1，这与近期消融桩的测量结果一致，验证了所提出的时间积分框架的可靠性。
结论
遥感技术已被广泛确立为评估冰川净质量平衡的主要技术。然而，要准确量化对气候变暖高度敏感的总冰消融参数，通常需要额外的实地数据。虽然消融桩提供了直接测量，但其工作密集且受季节限制。探地雷达尽管对资源要求更高，但能提供关键的冰厚数据，这些数据可与数字高程模型结合，以通过质量平衡方程评估消融。在本研究中，我们利用Sentinel-2数据衍生的表面流速场，结合2015年和2023年的高分辨率数字高程模型，通过质量平衡方程的时间积分，评估了佩里托莫雷诺冰川在两个断面之间的平均消融率。所提出的方法绕过了计算两个断面冰通量的需求，这通常会引入显著的不确定性，转而利用冰川在这两个断面之间移动所需的时间。因此，该方法能够有效平滑局部不稳定性，并使结果对点速度的高不确定性具有鲁棒性。计算得出的消融率与2016年和2023年进行的实地消融桩测量结果一致。2015年至2023年间-16.4?m?w.e.?a-1的平均消融率，以及冰川末端区域-2.7?m?a-1的冰厚度变化，证实了佩里托莫雷诺冰川正处于显著的负质量平衡状态，这与其先前已知的稳定性形成了鲜明对比。
