Under isen

At bruge ordet sommer til at henvise til Grønland er en fornærmelse mod ideen om sommer.

Alligevel, det var "sommer", da et team af forskere fra The University of Alabama trak en radar hen over den arktiske is i håb om at se nedenunder.

"I midten, når du er der, det er bare helt hvidt. Du kigger rundt 360 grader, og det er bare fladt og hvidt, "sagde Christopher Simpson, en doktorand i luftfartsteknik, af oplevelsen af ​​at arbejde på en indlandsis, hvor temperaturerne aldrig steg over frysepunktet i august. "En dag havde vi hvide forhold, hvor det var overskyet. Man kunne ikke se forskel på himmel og jord."

På trods af de ekstreme forhold, forskerne brugte en enestående radar-udviklet og bygget af UA-professorer og studerende på mindre end seks måneder-til at hjælpe forskere med at afsløre gammel klimahistorie og give perspektiver på forbedring af klimamodeller. Teamet omfattede Simpson, sammen med kandidatstuderende Joshua Nunn og doktor Stephen J. Yan, der har specialiseret sig i ultra-bredbånds radar- og antenneforskning.

Det var første gang en radar, ved hjælp af høje frekvenser mellem 600 og 900 MHz, afbildede de nederste 10 procent af indlandsisen, som er omkring 1,7 miles dyb, Sagde Yan. Disse resultater vil bidrage til at udvikle satellitmissioner til fuldstændig at kortlægge Grønland og Antarktis.

"Folk har brugt radarer i lang tid, men vi fornyer os for at gøre noget, der aldrig er blevet gjort med denne teknologi, sagde Dr. Prasad Gogineni, lede UA ingeniørforsker på projektet og en internationalt anerkendt ekspert inden for fjernmåling. "Vi tog målinger, der ikke kunne gøres på anden måde."

Det er usikkert, hvor meget gletsjere og iskapper vil påvirke det stigende hav, fordi forskere ikke er helt sikre på, hvordan de opfører sig, bidrager til brede forudsigelser af fremtidens havniveau. For at afklare, et internationalt team af forskere studerer den nordøstlige grønlandske isstrøm, ledet af professor Dorthe Dahl-Jensen ved Københavns Universitet.

Ingeniørforskere ved UA udviklede en radar for at give et præcist billede af, hvad der sker ved isens bund. Radaren er den første af sin slags, fremme brugen af ​​en type radar kendt som ultra-bredbånds overfladebaseret radar til scanning af isens indre.

Som en langsomt bevægende flod, den nordøstlige grønlandske isstrøm fører vand ind i havet ved at dumpe isbjerge og smelte på kanterne. Dens hastighed stiger, men ændringer i isstrømmen er ikke godt forstået, gør det svært at forudsige gennem modellering.

"Hvis du tror på klimaforandringer eller ej, kystbeskyttelse er et stort problem i fremtiden, "Gogineni sagde." Dette arbejde bidrager til en bedre fremskrivning af, hvad havniveauet vil være, og hvordan vi kan beskytte kysterne. "

Isstrømmen er blevet undersøgt kraftigt gennem boring af iskerneprøver og radarundersøgelser, og Gogineni har været involveret i flere sådanne projekter på sin tidligere stilling ved University of Kansas.

Imidlertid, dette projekt har til formål at forstå, hvordan iskrystallernes struktur og interaktionen inden for isen, især i bunden, har påvirket flowet over tid. For at hjælpe med det, forskere har brug for et detaljeret billede af isstrømmen fra radaren bygget af UA -ingeniørerne.

Radaren bruges til at udvide viden fra et sted, hvor en iskerneprøve vil blive fjernet. Ultra-bredbåndsradaren opererer i meget højfrekvente og ultrahøjfrekvente bånd for at trænge dybt ned i is, i modsætning til kommercielle radioer eller satellitter, der bruger mikrobølgefrekvenser med store antenner til at sende over længere afstande.

Radaren er 1, 000 gange mere følsom end den nuværende state-of-the-art radar, der bruges til at forestille gletsjere, opererer med en højere effekt med en større, endnu lettere, antenne end lignende radarer til islyd, sagde Yan.

"Jo større antenne, jo mere følsomt systemet er, " han sagde.

Mens Yan og hans elever designede og udviklede radaren, Dr. Charles O'Neill, luftfartsingeniørforsker ved UA, og hans elever byggede radarantenne. Formet som et plustegn 17,5 yards bredt med 19,6 yards langt og består af 16 tilsluttede antennepaneler, den blev trukket over isoverfladen ved omkring 4 mph, bevæger sig meget langsommere end eksisterende luftbårne radarer og muliggør dermed mere følsomme målinger. Holdet i Grønland tilbagelagde omkring 60 miles i løbet af to uger på isen.

Systemet sendte signaler dybt ind i isen, giver en lodret scanning af isens indre struktur ved en opløsning på mindre end to fod. Dette hjalp forskere med bedre at forstå, hvordan det dannede sig over tid. Indsamling af næsten 20 terabyte data i feltet, UA -teamet vil generere fine billeder af bunden af ​​isstrømmen.

Planen er at vende tilbage til Grønland senere på året for radartest, inden de går til Antarktis for at støtte kerneboring.