一种新型便携工具利用激光测量冰川冰的成分，这些数据有助于科学家确定冰层融化的速度。
这款工具通过测量光线从冰川冰中散射返回的方式来工作：激光束射入冰中，并测量光子击中冰后到达探测器所需的时间。
科学家希望测量激光在雪和冰中的穿透深度，并观察它如何随空间和时间变化。
一种新型便携工具利用激光测量冰川冰的成分。
这些数据有助于确定冰层融化的速度。
这台仪器可用于研究偏远荒野地区的冰川，例如俄勒冈州喀斯喀特山脉的冰川。它还有助于核验通过卫星收集的大型冰川数据，例如格陵兰岛和南极洲的冰川数据。
俄勒冈州的冰川为山间溪流补水，并在夏末年度积雪融化后缓解干旱。冰川融水温度低，是鲑鱼和鳟鱼的重要栖息地。但如今，这些冰川正在迅速萎缩，成为全球气候变化的又一受害者。
“研究这些冰川如何应对气候变化，对于为当前和未来的河流流量管理提供依据十分重要，”俄勒冈大学地理学家约翰尼·瑞安说。他正在研究中使用这台新仪器。
“我们在俄勒冈州冰川上观察到的许多过程，在格陵兰岛和南极冰盖上也会发生。俄勒冈州的冰川为测试新仪器和新假设提供了绝佳场所。”
俄勒冈州的冰川位于高山坡地，处在指定的荒野保护区内，禁止机动车辆进入。科学家无法像在其他地方采集冰样进行分析时那样，乘坐直升机或雪地摩托运入重型设备。俄勒冈大学博士后物理学家马库斯·阿尔盖尔负责设计这款工具；他说，这款新工具让科学家得以在荒野地区收集数据。
用于研究冰川融化的激光
阿尔盖尔的仪器通过测量光线从冰川冰中散射返回的方式来工作。设备将激光束射入冰中。光子是微小的光粒子，撞上冰中的气泡时会反弹回来。科学家通过测量光子击中冰后到达数英尺外探测器所需的时间，可以估算冰的成分。
进而，这些信息可以揭示冰川吸收和反射了多少阳光。利用这些数据可以估算冰层融化的速度。
阿尔盖尔通常设计在实验室中使用的设备。如果发生故障，他可以当场调整。他说，设计一款能在偏远环境中使用的设备是个全新的挑战。
“进行野外研究时，设备必须能正常工作，”阿尔盖尔说。“你可能没有机会再回来重试。”
他和同事必须等待适合在山区测试仪器的理想天气窗口：夏季要足够晚，此时冰川表面的积雪已经融化、露出裸冰，但新雪还未开始降落。因此，他们先在实验室和城镇周边进行了大量测试，反复调试仪器。
条件合适时，阿尔盖尔和同事把设备搬到了布罗肯托普山的克鲁克冰川，徒步进入约3英里。主设备本身可以装进一个小公文包大小的硬壳塑料箱。运行设备所需的所有器材，例如电池和备用电缆，几个人背上背包就能背上山。
他们白天在冰川边缘附近架设设备。环境光会干扰数据采集，因此他们等到日落后才开启激光，并在寒冷的冰面上谨慎地开始测量。
第二次行程更远，他们徒步前往北姐妹峰的科利尔冰川。俄勒冈大学的研究人员对这座冰川的研究已持续近100年。它以乔治·H·科利尔命名；他曾任物理学和化学教授，也是该大学最早的教职人员之一。
“我们希望把仪器带到阿拉斯加，利用学到的经验对卫星数据进行地面验证，”阿尔盖尔说，也就是说，确保卫星采集的冰川数据与地面记录相符。
瑞安和地理学家莎拉·库利使用NASA卫星ICESat-2的数据，该卫星测量冰盖和海冰的海拔变化。
“激光在雪和冰中的穿透程度存在一些不确定性，”瑞安说。“我们可以用地面仪器测量绿光激光在雪和冰中的穿透深度，并观察它如何随空间和时间变化。”
这将使他们能够校正这些卫星数据中的误差，最终改善基于这些数据作出的气候和环境预测。
