211service.com
Objevování povrchu Grónska
Grónsko zadržuje dostatek vody na zvýšení hladiny světových moří o sedm metrů a jižní Grónsko již vykazuje zrychlené tání. Ale rychlost tohoto tání a další dynamika ledu je špatně pochopena, částečně proto, že povrch Grónska je na běžných satelitních snímcích tak nevyzpytatelně bílý a bez rysů. Nový přístup ke zpracování obrazu nyní poskytuje jasnější pohled na jemné vnitrozemské útvary, poskytuje ostřejší vodítka k pohybům ledovců – a lepší vhled do budoucího zvýšení hladiny moří.
Nový přístup ke zpracování satelitních dat ledových příkrovů umožňuje snímky, jako je tento: první detailní snímek ledové formace ve tvaru kapátka o rozměrech 600 x 50 kilometrů, která je neformálně známá jako NEGIS (pro severovýchodní Grónský ledový proud). NEGIS do roku 1991 neznala ani věda. Nový přístup ke zpracování ukazuje struktury a prvky, které dávají vodítka k tomu, jak tato a další části Grónska a Antarktidy tají. NEGIS klouže k moři o několik set metrů za rok.
Technologie začíná až 94 červenými a infračervenými snímky stejné oblasti, pořízenými dvěma satelity NASA, nazývanými Terra a Aqua, které mají polární oběžné dráhy a několikrát denně procházejí Grónskem. Každý nezpracovaný obraz – míra světla z povrchu – má rozlišení 250 metrů na pixel. Ale zarovnáním a zprůměrováním hodnot v oblastech překrývajících se pixelů mezi více snímky stejné oblasti vědci z National Snow and Ice Data Center na University of Colorado v Boulderu zpřísnili rozlišení na pouhých 100 metrů na pixel a zhruba čtyřnásobně zvýšili kontrast. citlivost.
Jedním z příkladů přínosu je, že výzkumníci konečně získali jasný obrázek o ledovcovém útvaru ve tvaru kapátka o rozměrech 600 x 50 kilometrů, neformálně známém jako NEGIS (pro severovýchodní Grónský ledový proud). Tento masivní útvar – který klouže k moři rychlostí několika set metrů za rok – nebyl do roku 1991 dokonce vědě znám. A až do posledních měsíců nebyl podrobně zobrazen. Nyní jsme viděli, jak daleko proti proudu jde, jak blízko se blíží k vrcholu Grónska, a viděli jsme některé struktury na okrajích, abychom získali představu [o tom, jak rychle teče led a jakými směry proudí, říká Ted Scambos, vedoucí vědec a glaciolog v centru Boulder, který společně vyvinul přístup ke zpracování obrazu.
Scambos říká, že takové poznatky jsou vším, pokud jde o zjištění, jak rychle se grónský led vylije do oceánu a začne zaplavovat světová pobřeží. Stejná technologie je aplikována na snímky Antarktidy, jejíž ledový příkrov obsahuje dostatek vody na zvýšení hladiny moří o 65 metrů, pokud vše roztaje. Rychlost takového tání je jedním z nejhůře pochopených, ale zároveň nejzávažnějších dopadů globálního oteplování.
To nám dává lepší rozlišení jemných struktur uvnitř ledového příkrovu, říká Scambos. Pouhým okem vypadá jako hladká bílá pláň. Ale jsou tu kopce, hrboly a hřebeny, které nám ukazují, jak led teče a jak z ledovců odtéká. Jakmile se dostaneme pryč od pobřeží, důležité rysy mají co do činění s tím, jak teče led. Mohou to být velmi subtilní kopce a údolí, které vám ukazují, jak se led pohybuje mimo kontinent. To, co máme, je mapa, která ukazuje detaily mnohem dále ve vnitrozemí, mnohem dále než dříve. Jiné obrázky ukazují vnitřek ledové pokrývky jako prázdný bílý povrch bez jakýchkoliv prvků.
Technologie využívá stávající družice pro pozorování Země. Ale tihle tam nahoře nejsou jediní. Další satelity, zejména senzory Landsat a ASTER NASA, jsou také známé tím, že vytvářejí ostré snímky domovské planety. Hlavní výhodou Terra a Aqua je však větší citlivost na jemné světelné kontrasty – velká pomoc, když je fotografickým objektem rozlehlá bílá plocha. Navíc Terra a Aqua jsou k dispozici častěji. Landsat neprojíždí stejným místem více než jednou za 16 dní. Vzhledem k tomu, že mnoho satelitních snímků je kvůli oblačnosti nepoužitelných, z praktického hlediska by k vytvoření podobné mapy bylo zapotřebí mnoho stovek snímků z Landsatu, říká Scambos.
Nový přístup také umožňuje rychlé přehodnocení celého listu v Grónsku za účelem zjištění důležitých krátkodobých změn. Ve skutečnosti tato technologie umožňuje vědcům každé dva měsíce vytvořit nový obrázek celého listu ve vysokém rozlišení. A pokud se vědci rozhodnou, že by chtěli další pohled na malou oblast, mohou být potenciálně využity další satelity.
Toto téma je více než jen akademické, poznamenává Mark Fahnestock, geolog z University of New Hampshire v Durhamu, který na technologii spolupracoval se Scambosem. Grónský ledovec v podstatě vydává – za posledních šest, sedm let – o 40 procent více ledu než před deseti lety, říká Fahnestock. Snažíme se pochopit proč, abychom měli nějakou představu, jak to promítnout do budoucnosti. Jakmile bude toto chápání jasnější, vědci budou schopni říci světu, jak rychle a jak daleko může stoupat hladina moří. To by mohlo dokonce podnítit tvůrce politik ke snížení emisí skleníkových plynů a plánu na ústup pobřeží a zaplavení obydlených oblastí.
Jedním ze znepokojivých trendů v Grónsku je růst obrovských jezer tání ledu, která se v letních měsících tvoří na vrcholu ledové pokrývky. Tyto masy vody nacházejí trhliny a stékají hluboko do ledového příkrovu s nejistým účinkem. Nová zobrazovací technologie dokáže vidět takové trhliny a jak se mění, říká Fahnestock.
Na vysoké úrovni dokáže technologie ukázat led jako jakousi zpomalenou řeku. V řece můžete vidět stojaté vlny a peřeje, říká Fahnestock. Je to stejný druh obrazu ledu, i když se pohybuje mnohem pomaleji. Vidíte tu hrbolatost, protože tento led je v pohybu. Rychlost tání ledových příkrovů je špatně pochopena a když víme, kde je hrbolatý, můžeme zjistit, proč se Grónsko mění tak rychle jako dnes, říká.