Laserpræcision:NASA-flyvninger, satellit justere over havisen

Himlen var klar, vinden var lav, og laserne justeret. I april, instrumenter ombord på NASA's Operation IceBridge luftbårne kampagne og Ice, Cloud og Land Elevation Satellite-2 lykkedes med at måle den samme arktiske havis på samme tid, en vanskelig bedrift givet den skiftende havis. Forskere har nu analyseret luftbårne og rumbårne højdemålinger, og fandt ud af, at de to datasæt matcher næsten nøjagtigt, demonstrerer, hvor præcist ICESat-2 kan måle højderne af havisens ujævne, revnet overflade.

"Hvis du ser på højdeprofilerne fra ICESat-2 og IceBridge, du kan se, at de næsten er ens, " sagde Ron Kwok, en havis videnskabsmand ved NASA's Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, og hovedforfatter af den nye undersøgelse. "Det er et godt pitch for kvaliteten af ​​ICESat-2-dataene."

ICESat-2 bruger sit laserinstrument til at måle højden af ​​Jordens overflade, med fokus på gletsjerne, indlandsis og havis i planetens polarområder. Da den blev lanceret den 15. september, 2018, videnskabsmænd var klar til at tage målinger fra fly og på jorden for at kontrollere satellittens data, hjælpe til og sikre nøjagtigheden af ​​målingerne fra kredsløb.

Operation IceBridge-holdet har fløjet kampagner over Grønland og Antarktis i et årti, og når ICESat-2 var i kredsløb, justerede de adskillige missioner til at flyve ad samme vej som satellitten. Når de fløj over iskapper var det relativt ligetil, da ismasserne ikke vinder eller mister meget højde i løbet af en dag eller to, eller endda en uge eller to.

Havisen, imidlertid, bliver skubbet rundt af vinde og havstrømme. Hvis IceBridge fløj langs en ICESat-2 bane en time efter satellitten passerede, det kunne være at måle en helt anden is. Så IceBridge-missionsforskeren John Sonntag måtte beregne, hvor og hvornår ICESat-2 skulle være over et bestemt sted i det arktiske hav, og hvordan man navigerer flyet for at være der på nøjagtig samme tidspunkt - helst med lav vind, og absolut uden skyer til at blokere ICESat-2s udsyn.

"Han var i stand til at klare det, " sagde Kwok. "Han var i stand til at komme til den del af Arktis, så der er næsten ingen tidsforskydning mellem ICESat-2 og flyet."

Da Kwok og hans kolleger brugte computerprogrammer til at opstille de to datasæt, de så de samme højdedrag, ujævn overflade, og åbent vand i begge højdeprofiler. Med datasammenligninger til en værdi af fire flyrejser, over mere end 600 miles (1, 000 kilometer), de to sæt højdemålinger matcher hinanden nøje:Forskere ville kalde et nøjagtigt match 1.0, og disse var korreleret til mere end 0,95.

Havisens højdeprofiler fra ICESat-2 kan fortælle forskerne, om isen er en nydannet, glat overflade eller en ældre, grovere sektion. Nøglemålingen fra ICESat-2, imidlertid, er hvor højt isoverfladen er over det åbne vand, kaldet fribord. Hvis forskerne kender det tal, de kan beregne tykkelsen - som ikke måles direkte ud fra satellitdata. Da Kwok og hans kolleger sammenlignede fribordsmålinger fra ICESat-2 og Operation IceBridges Airborne Topographic Mapper-instrument til april-flyvningerne, de var inden for 0,8 til 1,6 tommer (2 til 4 centimeter) fra hinanden.

Med yderligere flyvninger over land- og havisen i både Grønland og Antarktis i efteråret, Operation IceBridge fortsætter med at hjælpe med at vurdere ICESat-2-data, sammen med andre bestræbelser, herunder det tredje år af en antarktisk jordoverskridelse langs en del af den 88 grader sydlige breddegrad.