טכניקות ריגול מרוחקות למעקב אחר קרחון מלטינג ורמת הים עולים

מבוא: התפקיד הקריטי של סאנסינג מרחוק במחקר Cryospheric

הקרחונים והקרחונים של כדור הארץ הם בין האינדיקטורים הרגישים ביותר של שינויי האקלים.הם מגיבים ישירות לשינויים בטמפרטורה ובמשקעים, וההמסה שלהם תורמת באופן משמעותי לעליה ברמת הים העולמית.עם זאת, רבים מהנוף הקפואים הללו ממוקמים מרחוק, בדינמיקה גבוהה או באזורים הקוטביים שקשה להם להגיע למשימות המבוססות על פני הקרקע.

יסודות של תצפיות מרחוק על פני כדור הארץ

(הפסקות מרחוק מסתמכות על גילוי ומדידה של קרינה אלקטרומגנטית שמשתקף או פולטת מהמשטח של כדור הארץ; ניתן לסווג באופן נרחב לשתי קטגוריות: FLT:0 חיישנים פאסיביים של המטוס המהיר - אשר מזהים קרינה טבעית (בדרך כלל שמש משתקפת מעל פני השטח או אנרגיה אינפרא אדום נוזלית שנפלטה על ידי כדור הארץ), ו-FLT:2active SnowFLT3, אשר פולטים את האנרגיה שלהם ומדדומים יותר (בדרך כלל)

טכניקות להורדת Glacier Melting and Velocity

צילום: Optical and Multispectral Satellite Imagery

חיישנים רב-ספקטרום כגון אלה על FLT:0 לנדסאט 8/99/9FLT:1 (30 מטר החלטה מרחבית) ו-FLT:2Sentinel-2FLT 3, אשר סיפקו את רוב קבוצות הכוכבים (10-מטר) ללכוד תמונות על פני להקות מרובות של אור גלוי ואדום.

לייזר אל-זמן (LiDAR)

גילוי אור ורנסינג (LiDAR) משתמש דופקי לייזר קצרים כדי למדוד את המרחק בין הלוויין או המטוס לבין פני השטח של נאס"א ספציפי.על ידי מעקב מדויק של זמן הנסיעה של כל דופק, מדענים מחשבים עלייה פני השטח עם דיוק של כמה סנטימטרים.ה-FLT:0) פערים מסוימים של ICESat-2FLT:1, הושק בשנת 2018 נושאת את כלי ATLAS, אשר פולטים 10,000 לייזרים וגרם לקרח 2 קדמיון (במקרה) לאחר מכן, כלומר, כלומר, לאחר מכן, לאחר מכן, 000 דקות של ירידה של קרח).

« « SAR)

חיישנים של רדאר יש יתרון מובהק על מערכות אופטיות משום שהם יכולים לחדור כיסוי ענן ולפעול בחשיכה מוחלטת - קריטי עבור אזורי ניטור שחווים לילות ארוכים ומערכות סערות תכופות.Sthetic Aperture Radar (SAR) משתמש באנטנה נעה כדי לדמות צמצם גדול מאוד של נתונים (מסלולי שטח) וזיהוי תמונות של SAR1 ממטר אנזים (R) יכול גם לזהות SAR) מגרסאות של נתונים של קרחונים (C) מ- SAR-1) מ- CERCDC (מתקני SAR) מ- 2.

Gravimetry and Mass Change Detection

בעוד אלנסי ודימויים מודדים שינויים גאומטריים, gravimetry מודדים את חלוקת המסה המלווה אובדן קרח או רווח.TheFLT:0GRACEFLT:1 (Gravation Experiment, 2002–2017) והמשך הקרחונים שלה לאורך כל השנה, כולל משקעים גדולים של כדור הארץ, אשר עלולים לשנות את היקף הקרחונים של השנה, כאשר הם מאבדים את הקרחונים של ⁇ , כאשר הם מאבדים את היקף זמן של 2 קרחונים, 000 שנה, 000, 000, לאחר מכן, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 של ⁇ , 000, 000 של ⁇ , 000 $, 000, 000, 000 של אורך משקל, 000, 000, 000 של ⁇ , 000 ⁇ , 000 בשנה, 000 ⁇ , 000 ⁇ , 000 ⁇ , 000 ⁇ , 000 ⁇ , 000 ⁇ ⁇ ⁇ , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

משימות לוויין ספציפיות ותרומתם

תכנית Landsat

עם שמונה לווינים מבצעיים מאז 1972, תוכנית לנדסאט של USGS מספקת את הארכיון המתמשך הארוך ביותר של תמונות אופטיות ברזולוציה בינונית.זה היה חיוני להקמת ממציאים קרחונים, שינויים באזור מיפוי, ולספק נתונים בסיס עבור שירות ניטור הקרחונים העולמי.

ESA Sentinel Constellations

תוכנית הקופרניקוס האירופית מפעילה את סדרת הסנטינל 2, כולל FLT:0 (Sentinel-1IRFLT:1 (SAR), FLT:2Sentinel-2entinel-2FLT:3 (multispectral), ו-FLT:4Sentinel 3FLT:5 (צבע ים וקרקע, altime) מספקים את המשימות החופשיות, הפתוחות, אשר יש גישה לנתונים קרחונים ברמה עולמית.

ICESat ו-ICESat-2

ICESat של נאס"א (2003–2009) היה הלייזר הלווין הראשון altimeter המיועד למדידות עלות קרח.יורש שלו, ICESat-2, עם לייזר רב-מכיל מתקדם יותר, מספק כיום נתונים חסרי תקדים על גבי גליונות קרח וקרח ים, כולל מדידות על פני קרחונים סלעיים שהיו בעבר קשה לפתור.

CryoSat-2

CryoSat-2 של ESA (שנוסד 2010) נושא מכ"ם אלטר מותאם אישית עבור משטחים icy.It כבר מפתח למדידת שינויי עובי קרח באזורי החוף, וכדי למנוע עובי קרח על האוקיינוס הארקטי.הארדאר אלטר על CryoSat-2 משלים את הלייזר altime מ-ICESat-2, כפי שאורכי גל מכ"ם יכולים לחדור כיסוי ענן דק וקרח טוב יותר במדדים על פני פני פני השטח.

ים רמת עליית: שילוב טכניקות

עליית רמת הים היא תופעה מורכבת המונעת על ידי שני גורמים עיקריים: התרחבות תרמית של האוקיינוס (כמו מים חמים זה מתרחב) ותוספת מים מתוקים מקרחונים נמסים וגליונות קרח מרוחקים ממלא תפקיד מרכזי בהשמנה כל מרכיב.

לוויין Altimetry for Sea Surface High

לוויינים סדרתיים של ג'ייסון-1, OSTM/Jason-2, ג'ייסון 3, וה-Stinel-6 מייקל פריליץ' (Michael Freilich) מספקים מדידות מכ"ם רציף בגובה פני הים העולמי עם דיוק מתקרב 2-3 ס"מ.על ידי מדידת גלזזזזזנטית לאורך כל האוקיינוס, המדענים הבחינו כי רמת הים העולמית עלתה על כ-3.3 מ"מ בשנה על פני שלושת העשורים האחרונים, עם עלייה של נתונים של אטמוספירה של אלסקה, עם ממוצע, עם נתונים של אטמוספירה של אטמוספירה של אלסקה, כמו אלסקה, כמו גם כן, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, נתונים אזורי ה-ידי מדדיימים אחרים, לעומת זאת, עם נתונים אזורי מגמת ירידה של נתונים אזורי ה-פני רצף של נתונים אזורי קונסולת ביניים של נתונים אזורי רצף של רצף של נתונים אזורי רצף של קונסולת ביניים, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת,

Gravimetry to Disentangle Ice Melt vs. Thermal הרחבה

משימות GRACE ו- GRACE-FO מספקות יכולת ייחודית להפריד את המרכיב ההמוני של רמת הים העולה מן המרכיב ההתרחבות התרמית.על ידי מדידה של אובדן מסה מגלי קרח וקרחונים, מדענים יכולים לחשב את רמת הים עלייה של תרומה ישירות למחזור מים. לדוגמה, נתוני GRACE הראו כי בין 2002 ל-2014 מים מקרחונים וקרח תרמו כ-1.8 מ"מ לשנה לרמה הים, כ-5% משיעורי הטמפרטורות בהתאמה.

אופטית ו-Thermal Infrared for Coastal Change

בנוסף למדידות פתוחות-אוקיינוסיות, צגים מרוחקים של החוף השפעות על פני הים: שחיקה קו החוף, התפוצצות של אזורים נמוכים, שינויים בקרקעות החוף. גבוה-resolution תמונות אופטיות (מלוויינים כמו WorldView, או מטוס) יכול למפות עמדות חוף שוב ושוב, לחשוף את שיעורי שחיקה של כמה מטרים בשנה ב- deltas ובאיים תרמיים.

עיבוד נתונים ושיטות אנליטיות מתקדמות

(המידע הגולמי מפלטפורמות לוויין אלה - בין אם מדובר בתמונה אופטית, לייזר אלטר גלפור, או מדורגם בין מדפים לווייניים - בין אם מדובר בבדיקה מתוחכמת של עיבוד, גיאומטרי ורדיומטרי, לפצות על גיאומטריה, התערבות אטמוספרית ועיוותים בשטחי כדור הארץ, שינוי אלגוריתמים מזהים הבדלים בין תמונות מרובות זמניות או מודלים של גובה.

מחקרים: מה שמסר מרחוק נחשף

הקרח הגרינלנדי

שילוב של ICESat-2 לייזר altimetry, GRACE gravimetry ו- Sentinel-1 SAR מהירות נתונים, מדענים בנו תמונה מקיפה של אובדן הקרח של גרינלנד בין 1992 ל-2020, גיליון הקרח איבד כ-4,900 גיגה-בתים של קרח, העלאת רמות הים על ידי 13.5 מ"מ.הנהגים העיקריים מומסים בגובה נמוך יותר ובמים של מים גאותיים, כמו יעקב, אשר זוהה גם על ידי קמצמי קרח, אשר הכפילים מוקדמים, אשר זוהה, אשר כבר בשנת 2000.

המרקל קרח Sheet

אנטארקטיקה מורכבת יותר: הרדאר המזרחי של אנטארקטיקה יציב במידה רבה, בעוד מערב אנטארקטיקה, במיוחד האמבימנט הימי Amundsen, הוא דקר במהירות. Satellite altimetry מ CryoSat-2 ו- IceSat-2 מראה כי קרחון פין איילנד וקרחונים Thwaites ירדו על ידי כמה מטרים בשנה.InSAR נתונים מגלה כי קו הקרקע - הנקודה שבה הקרח מתחיל לצף קילומטרים רבועים ב-1990, מאז ימי החבויים.

ההימלאיה וההר הגבוה אסיה

הקרחונים בהמלאיה וקראקום מספקים מים כמעט מיליארד בני אדם.מחקרים מרוחקים באמצעות לנדסאט ודמייני ריגול ממעמדם של שנות ה-70 מצאו כי קרחונים ההימלאיה צצו בכ-15% מעל 50 השנים האחרונות.עם זאת, התגובה היא heterogeneous: אזור הקרמקוש חווה יציבות המונית קלה או (ה"KKkotartarataramatic" לרמה גנטית ל-0.

אתגרים ומגבלות של מערכות תקשורת מרוחקות נוכחיות

למרות התקדמות מרשימה, חישה מרחוק של קרחונים ורמת הים ניצבת בפני כמה מכשולים (FLT:0) רזולוציה טמפלית של ®PSFLT:1 היא מגבלה משותפת: כמה לוויין עובר רק כל 10-16 ימים, אשר עלול להחמיץ אירועים מהירים כגון קרחונים, 000 מקיפים או מציפים של מחזורי זמן; 7.2Cloud מכסה 3 LT3 חיישנים אופטיים, במיוחד באזורים הרריים וטראליים, אשר דורשים סימנים של אבטחה אופטיים, כולל סימני חירום.

כיוונים עתידיים וטכנולוגיות מתפתחות

[ה]כמה משימות לוויין וקידום טכנולוגי מבטיחות לשפר את יכולות המעקב.ה-Extcoming FLT:0NASA-ISRO SAR Mission (NISAR) TERFLT:1 יספק כיסוי מכ"ם גלובלי כל 12 ימים עם L-band ו-S-bandcalID: מדדי שינוי אטומי חזקים יותר של מהירות קרחונים ופרויקט LTFIVERSI LT5 לחודש ספטמבר, יאפשרומים של אטומים של , כולל תפוצה של קרחונים (ERFREFREFREFREFREFREF) ו-SEROL)

מסקנה: Sensing Remote Sensing as the Backbone of Cryospheric Science

טכניקות חישה מרחוק שינו באופן יסודי את הדרך שבה אנו רואים ומבינים את הקרחונים מתמסים ורמת הים עולה.מימי הראשונים של לנדסאט המספקים את ההשקפות הסינופטיות הראשונות של היקף הקרח לחבילה של לייזר, מכ"ם, gravimetric וחיישנים אופטיים, היכולת למדוד שינויים בקרח, וגובה האוקיינוס עם דיוק גבוה שינתה את הנתונים תחת דיווחים של שיטות אבטחה בינלאומיות (IP) וטכנולוגיות אבטחה ברורות יותר, אך הן מבטיחות יותר, אך ורק יותר, אך ורק יותר, הן מבטיחות יותר, הן מבטיחות אבטחה יעילות גבוהה יותר, הן מבטיחות, והן יכולות לספק מדיניות אבטחה סביבתיות יותר, וגמישות גבוהה יותר, והן יכולות להבטיח שיפור יעילות יותר, ומהירות גבוהה יותר, ומהירות גבוהה יותר, ומהירות גבוהה יותר, ומהירות גבוהה יותר, ומהירות גבוהה יותר, ומהירות גבוהה יותר, ומהירות גבוהה יותר, הן יכולות להבטיח שיפור אבטחה גבוהה יותר, ומהירות גבוהה יותר, ומהירות גבוהה יותר של מערכות אבטחה ציבורית, תוך כדי להבטיח שיפור אבטחה גבוהה יותר, תוך כדי להבטיח שיפור אבטחה גבוהה יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר, תוך שיפור אבטחה גבוהה יותר, בעוד שתאפשרות, ומהירות גבוהה יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר, בעוד שתאפשרות, בעוד שתאפשרות