Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

CryoSat erobrer is på arktiske søer

Great Bear Lake og Great Slave Lake. Kredit:ESA

Det hurtigt skiftende klima i Arktis er ikke kun forbundet med smeltende gletsjere og faldende havis, men også til udtynding af is på søer. Tilstedeværelsen af ​​søis kan let overvåges ved hjælp af billedsensorer og standard satellitobservationer, men tilføjer nu til sin liste over præstationer, CryoSat kan bruges til at måle tykkelsen af ​​søis - en anden indikator for klimaændringer.

CryoSat, en af ​​ESA's Earth Explorer-satellitter, bærer den første radarhøjdemåler af sin art. Instrumentet bruges traditionelt til at bestemme tykkelsen af ​​havis, der flyder i havene, og til at overvåge ændringer i store iskapper på land, giver bevis for Jordens aftagende polare is.

Søer i Nordamerikas arktiske og subarktiske områder dækker mellem 15 % og 40 % af landskabet, og spiller en vigtig rolle i regionens klima. De er også en vital ressource for både samfundet og et vigtigt levested for akvatiske dyreliv.

Anvendes som platform for aktiviteter som fiskeri, jagt og rejser, viden om istykkelse er vigtig for at vurdere sikkerheden. Overvågning af ændringer i vandmængde og -niveauer er også vigtig for forsyningen af ​​vand til boliger, kommerciel og industriel brug.

Store Slavesø

For første gang, CryoSats højdemåler er blevet brugt til at måle tykkelsen af ​​is i Great Slave Lake og Great Bear Lake, i Canadas nordvestlige territorium. Forskere fra University of Alberta og York University har dokumenteret deres resultater i et papir offentliggjort i Institute of Electrical and Electronics Engineers Transaktioner på geovidenskab og fjernmåling .

En luftfoto af North Arm of the Great Slave Lake taget den 29. april 2018. Smeltedamme på isoverfladen, der er synlig i forgrunden, repræsentativ for observationer af smeltesæsonen fra CryoSat – når istykkelsesudtagningerne ikke længere fungerer. Kredit:ESA

Den Store Slavesø og Den Store Bjørnesø blev valgt for deres flade og glatte iskolde overflader, og videnskabsmænd var i stand til at skelne radarrefleksioner fra både isfrie og isdækkede områder. Ved at fratrække radarsignalernes rejsetider mellem isoverfladen og isbunden, de var i stand til at måle tykkelsen af ​​den is, der flød på søen.

Radargram af Great Slave Lake

Afstanden mellem de to refleksioner steg om vinteren, repræsenterer den sæsonmæssige fortykkelse af søisen, og blev derefter nøjagtigt valideret med in situ borehulsmålinger.

Christian Haas fra University of Bremen (tidligere i York og Alberta), sagde, "Takket være CryoSat, vi er i stand til at studere sæsonmæssige ændringer og cyklusser af istykkelse, samt volumen og variabilitet for mange andre mindre søer i det subarktiske område.

Typisk CryoSat-radargram af en overflyvning af Great Slave Lake i april 2018. Afstand i km langs sporet vises på x-aksen. Bølgeformens forsinkelsestid er plottet på y-aksen, omregnet til to-vejs rejseafstand. Figuren viser en tykkelse på 1,3 m. Gråskala viser normaliseret effekt fra 0 til 1. Figur fra Beckers et al. (2017). Kredit:ESA

"Selvom vi har valgt at undersøge de to største søer i regionen, samme metode kan anvendes på mange andre mindre søer.

"Ud over at overvåge isens tykkelse, Metoden kunne også bruges til at hente søvandstande og -volumen hele vinteren."

Jerome Bouffard, CryoSats datakvalitetschef, siger "Vi er glade for at se sådanne resultater komme fra CryoSat. Dets data kan give nøgleinformation over flere overflader, der er afgørende for videnskabsmænds forståelse af den rolle, som is spiller i jordsystemet, på både lokalt og globalt plan."