Новое исследование показало, что измерение времени, которое требуется радиолокационному импульсу для прохождения от спутника до поверхности моря и обратно, может определить толщину речного льда и даты, когда можно безопасно путешествовать по ледяным дорогам и мостам в арктических регионах. Об этом сообщает портал Phys.org.
Многие северные общины Канады полагаются на сеть ледовых дорог, проложенных по замерзшим озерам и рекам, для перевозки товаров и обеспечения продовольственной безопасности. Однако устойчивость этих дорог находится под угрозой из-за потепления климата, которое приводит к сокращению длительности холодных сезонов и уменьшению толщины льда.
Исследователи из Университета Ватерлоо использовали метод, называемый радиолокационной альтиметрией, который также помогает понять, как замерзшие реки улучшают взаимосвязь и снабжение различных городов, покрытых льдом. Речной лед — важный компонент экосистемы планеты, играющий ключевую роль в функционировании водной системы и влияющий на работу гидроэлектростанций, строительство и судоходство.
Многие отдаленные деревни, которые летом связаны с центрами снабжения только с помощью дорогостоящего воздушного или водного транспорта, могут напрямую добраться до основных наземных транспортных артерий, проложенных по замерзшему грунту и озерному или речному льду. Значение ледовых дорог наиболее велико для тех районов, где строительство постоянных мостов сдерживается наличием вечной мерзлоты и ее дестабилизацией».
Исследователи использовали данные двух альтиметрических спутниковых миссий, Jason-2 и Jason-3, для разработки и проверки алгоритмов с целью получения дат фенологии речного льда и толщины льда на территории, охватывающей нижнее течение реки Обь в Сибири, Россия.
Сравнив даты начала таяния, полученные по альтиметрии, с датами флагов ледового состояния, предоставленными гидрометрическими станциями, исследователи обнаружили, что ручная процедура их алгоритма точно определила начало термической деградации льда.
Исследование показывает, что различные факторы могут влиять на эхо-сигналы радара и, следовательно, на точность восстановления толщины речного льда в арктических регионах. Одним из основных преимуществ спутниковой альтиметрии по сравнению с визуализирующим радаром с синтезированной апертурой является относительная простота обработки измерений в большой области масштаба полушария.
Алгоритм, разработанный учеными для определения дат ледовой фенологии, может быть применен к другим рекам, озерам и болотам, поскольку он не зависит от наличия наблюдений на месте.
