Glaciologer afslører det mest præcise kort nogensinde over Antarktis ishastighed

Konstrueret ud fra et kvart århundredes satellitdata, et nyt kort over Antarktis ishastighed af glaciologer fra University of California, Irvine og NASAs Jet Propulsion Laboratory er det mest præcise, der nogensinde er skabt.

Udgivet i dag i en artikel i tidsskriftet American Geophysical Union Geofysiske forskningsbreve , kortet er 10 gange mere nøjagtigt end tidligere gengivelser, dækker mere end 80 procent af kontinentet.

"Ved at udnytte det fulde potentiale af interferometriske fasesignaler fra satellit-radarer med syntetisk blænde, vi har opnået et kvantespring i beskrivelsen af ​​isstrømmen i Antarktis, " sagde hovedforfatter Jeremie Mouginot, UCI associeret forsker i jordsystemvidenskab. "Denne mere detaljerede repræsentation vil hjælpe med at forbedre vores forståelse af isadfærd under klimastress over en større del af kontinentet, længere mod syd, og vil muliggøre forbedrede fremskrivninger af havniveaustigning gennem numeriske modeller."

At kortlægge bevægelsen af ​​iskapper hen over overfladen af ​​den enorme landmasse, forskerne kombinerede input fra seks satellitmissioner:den canadiske rumfartsorganisations Radarsat-1 og Radarsat-2; Den Europæiske Rumorganisations Jord-fjernmålingssatellitter 1 og 2 og Envisat ASAR; og Japans Aerospace Exploration Agency's ALOS PALSAR-1.

Mens dataene var spredt over 25 år, tempoet i signalindsamlingen accelererede i det sidste årti, efterhånden som flere ressourcer blev indsat i jordens kredsløb. Som indlandsis videnskabskoordinator i World Meteorological Organizations Polar Space Task Group, medforfatter Bernd Scheuchl, UCI associeret projektforsker i jordsystemvidenskab, var ansvarlig for at indhente de relevante data fra de forskellige internationale rumorganisationer.

Tidligere kortlægningsindsatser var stærkt afhængige af "feature" og "speckle tracking" metoder, som registrerer den subtile bevægelse af ispakker på jorden over tid; denne tilgang har vist sig at være effektiv til at estimere isstrømningshastigheden. For at måle betydeligt langsommere indlandsisbevægelser i de store indre områder, UCI-holdet udvidede disse teknikker med radarfaseinterferometri med syntetisk blænde, som detekterer den subtile bevægelse af naturlige reflektorer af radarsignaler i sne/is uafhængigt af størrelsen af ​​den ispakke, der er oplyst af radaren.

"Den interferometriske fase af SAR-data måler isdeformationssignalet med en præcision på op til to størrelsesordener bedre end plettersporing, " sagde Mouginot. "En ulempe er, at det kræver meget mere data, nemlig flere passager i forskellige vinkler over det samme punkt på jorden - et problem, der blev løst af et konsortium af internationale rumorganisationer, der pegede jordovervågende rumfartøjer til denne del af verden."

Holdet var i stand til at komponere et kort, der opløser isbevægelse til et niveau på 20 centimeter (lidt over en halv fod) om året i hastighed og 5 grader i årlig strømningsretning for mere end 70 procent af Antarktis. Det er første gang, at højpræcisionskortlægning af de indre områder er blevet udført.

"Dette produkt vil hjælpe klimaforskere med at nå en række mål, såsom en bedre bestemmelse af grænserne mellem gletsjere og en grundig evaluering af regionale atmosfæriske klimamodeller over hele kontinentet, " sagde medforfatter Eric Rignot, formand og Donald Bren Professor i Earth System Science ved UCI og en JPL seniorforsker.

"Det vil også hjælpe med at lokalisere de mest lovende steder for iskerneboring for at udvinde klimarekorder og med at undersøge massebalancen i Antarktis uden for dets periferi."

Han sagde, at han ser frem til den fælles satellit fra NASA og den indiske rumforskningsorganisation. lanceret i slutningen af ​​2021, som vil være den første interferometriske SAR-mission designet til udelukkende at se mod Sydpolen. Rumfartøjet vil give en kyst-til-kyst udsigt over Antarktis hver 12. dag.

"Vi vil være i stand til at indsamle nok kvalitetsfasedata over Antarktis til at generere opdateringer til det kort, vi lige har oprettet på en eller to måneder i stedet for et eller to årtier, " sagde Rignot. "Med dette niveau af præcision i de indre områder, vi vil være i stand til at rekonstruere højopløselige rumlige detaljer i bundtopografien under isen gennem inversionsteknikker over langt bredere områder end i tidligere forsøg - afgørende for at forbedre indlandsismodeller og projektioner af havniveaustigning fra Antarktis."

Det nye antarktiske ishastighedskort og relaterede datasæt er tilgængelige til download på NASA Distributed Active Archive Center på National Snow &Ice Data Center.