Overvågning af issmeltning ved at kombinere data fra forskellige satellitter

Den antarktiske region er særligt sårbar over for klimaændringer, og undersøgelser har vist, at smeltningen af ​​antarktiske iskapper er accelereret betydeligt i de senere år. Som følge heraf fortsætter havniveauet med at stige globalt, hvilket truer kystbeboernes liv.

I betragtning af de potentielt ødelæggende virkninger af de smeltende iskapper i Antarktis, har forskere nøje overvåget deres topografi og højde i årtier. Dette gøres normalt ved hjælp af satellitter udstyret med specielle højdemålerradarer, som giver en næsten kontinuerlig dækning af det meste af den antarktiske region. I mange tilfælde kombineres data fra flere satellitmissioner for at opnå højere nøjagtighed og præcision samt for at sammenligne data fra forskellige perioder. Men at kombinere disse data er ikke en ligetil proces på grund af de forskellige instrumenterings- og behandlingsteknikker, der er involveret.

I et nyligt studie testede forskere ledet af professor Jingjuan Liao fra det kinesiske videnskabsakademi en ny tilgang, der kombinerede højdedata for den antarktiske iskappe fra to forskellige satellitter. Som forklaret i deres papir offentliggjort i SPIE's Journal of Applied Remote Sensing , deres mål var at få et mere præcist kort over de seneste højdeændringer i den antarktiske iskappe samt at validere deres dataanalysemetoder.

De data, der blev brugt i undersøgelsen, kom fra radarhøjdemålere installeret i CryoSat-2 og Sentinel-3 og svarede til ændringer i overfladehøjde i indlandsisen mellem 2016 og 2019. CryoSat-2, som blev opsendt i 2010, giver større dækning af Antarktis indlandsis og har bedre nøjagtighed i komplekse kantområder af iskapper. I modsætning hertil tilbyder Sentinel-3, der blev lanceret i 2016, højere opløsning under de fleste forhold og yder bedre i store flade områder.

For at forbedre nøjagtigheden af ​​resultaterne filtrerede holdet først dataene ved hjælp af en klyngealgoritme. Grundlæggende opdelte algoritmen inputdatapunkterne i klynger i henhold til deres værdi og afviste klynger indeholdende afvigende værdier (som sandsynligvis repræsenterede store målefejl).

Derudover brugte holdet en tilpasningsmodel designet til at udtrække højdeændringer fra de kombinerede satellitdata, mens de korrigerede for måleforstyrrelser. For at validere resultaterne af denne model sammenlignede de dem med pålidelige højdedata indsamlet ved hjælp af andre højdemålere.

Deres analyser viste, at den gennemsnitlige højde af iskapperne var faldet med en hastighed på 4,3 ± 0,9 cm/år i løbet af 2016-2019. Den indre kontinentalis, hvor terrænet for det meste er fladt, havde dog vist et mildere fald på kun 1,1 ± 0,3 cm om året. "Vi udledte en sammenhæng mellem højdeændringer og overfladehældningen, hvor hurtige højdeændringer forekommer oftere i områder med store terrænbølger, såsom bjergrige og marginale ishylder," sagde Liao.

Med disse resultater håber forskerne, at deres tilgang vil finde anvendelse i fremtidige undersøgelser af antarktiske iskapper. "Vores undersøgelse præsenterer en effektiv metode til at forbedre målenøjagtigheden ved at kombinere højdeinformation fra nye radarhøjdemålere. Dette kan muliggøre en langsigtet overvågning af globale klimaændringer i den antarktiske region," sagde Liao.

Fortsat indsats på denne front kan hjælpe med at afbøde de negative virkninger af global opvarmning i polerne. + Udforsk yderligere

Ny satellit holder nøje øje med tabet af Antarktis is