2023 Avtor: Sophia Otis | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-05-21 01:53
Predstavljajte si kos ledu, dolg 1000 milj, širok 400 milj in debel 2 milji v središču. To je ledena plošča Grenlandije. Toda ta kos ledu v velikosti otoka se topi, zato raziskovalci NASA ta teden letijo na Arktiko, da bi izvedeli več o naravi teh sprememb.
Raziskovalci pod vodstvom Williama Krabilla iz NASA-e Wallops Flight Facility na otoku Wallops, Va., se ta teden podajo na enomesečno zračno kampanjo za merjenje ledene plošče in debeline ledenika. Uporabljajo NASA-ino letalo P-3B - zasnovano za dvigovanje težkih bremen in letenje na nizki višini - opremljeno z vrsto znanstvenih instrumentov. Letalo naj bi 30. marca preletelo iz Virginije v letalsko bazo Thule na Grenlandiji. Če bo vreme dopuščalo, bo P-3B skoraj vsak dan opravljal 8-urne lete nad Grenlandijo, medtem ko bo laserske in radarske instrumente usmerjal na cilje do konca misije 7. maja.
Skoraj vsako pomlad od leta 1991 je Krabill preletel NASA raziskovalna letala približno 2000 metrov nad Grenlandijo, da bi zbral meritve debeline ledu. Zdaj, ko se Krabill in sodelavci vračajo, da posodobijo svoje meritve, je njihova misija postala obsežnejša in bolj nujna zaradi svetovnega zanimanja za Arktiko in staranja ključnega NASA satelita za opazovanje ledu.
Meritve, posnete z radarji in laserji, se bodo primerjale in kalibrirale z meritvami iz satelita za led, oblake in višino kopnega (ICESat), ki izvaja redne, obsežne meritve nadmorske višine polarnih ledenih plošč. ICESat, ki je bil lansiran januarja 2003, že tri leta presega življenjsko dobo primarne misije, zato znanstveniki in inženirji NASA načrtujejo premostitev pričakovane vrzeli do lansiranja ICESat-II čez nekaj let.
"Takšne raziskave o morskem ledu in ledeni plošči Grenlandije uporabljamo, da razumemo, kako so polarne regije povezane z globalnimi podnebnimi spremembami, in odkrijemo, kakšne spremembe se dogajajo v kroženju atmosfere in oceana," je dejal Tom Wagner, vodja programa za kriosfero na sedežu NASA v Washingtonu, D. C.
Krabill je pionir tehnik opazovanja, ki so ustvarile neprekinjeno beleženje sprememb ledene plošče. Prvič je prišel v Wallops kot poletni študent leta 1967 in sčasoma delal s skupino inženirjev na zgodnjih radarskih in laserskih sistemih ter pri raziskovalnih uporabah za Global Positioning System (GPS). Krabill je zaslužen za to, da je prvi združil obe tehnologiji in ju postavil na letalo za merjenje sprememb v debelini ledu.
"Spoznal sem zmogljivost instrumentov in videl raziskovalno potrebo, ki bi jo lahko izpolnili," je dejal Krabill.
Do zdaj so leti, ki jih je vodil Krabill, našli dokaze, da se led na grenlandski obali na splošno redči, medtem ko se nekatera območja v notranjosti zgostijo. Kljub temu neto sprememba kaže na skupno izgubo. Na Grenlandiji je dovolj ledu in snega, da bi dvignili gladino morja za približno 7 metrov (23 čevljev), če bi se vse stopilo.
Za določitev dolgoročnih trendov v ledu znanstveniki potrebujejo trajne, zelo natančne in dobro umerjene meritve debeline. Pretekla in sedanja opazovanja v kombinaciji s podnebnimi modeli so ključnega pomena za razumevanje prihodnjega obnašanja grenlandske ledene plošče.
Za doseganje meritev debeline raziskovalci uporabljajo kombinacijo laserskih in radarskih instrumentov. Laserska svetloba iz Airborne Topographic Mapper pulzira v krožnih skeniranjih na tleh, ki se odbijajo nazaj v letalo in se pretvorijo v zemljevide nadmorske višine ledene površine. Medtem pa instrument Pathfinder Airborne Radar Ice Sounder, ki ga bodo upravljali raziskovalci iz laboratorija za uporabno fiziko univerze Johns Hopkins, oddaja radijske signale, ki prodrejo in "vidijo" vse skozi led ter merijo nadmorsko višino kopnega pod njim. Z združevanjem podatkov o nadmorski višini vrha in podnožja ledu ter ob upoštevanju položaja letala z uporabo natančnih podatkov globalnega sistema za določanje položaja (GPS) lahko raziskovalci določijo debelino ledu na kateri koli lokaciji.
Podobna tehnika bo uporabljena za merjenje debeline drugačne tarče – morskega ledu, ki plava okoli Grenlandije in čez Arktični ocean med letom v Fairbanks na Aljaski. Z združevanjem podatkov o nadmorski višini vrha morskega ledu z morsko gladino lahko raziskovalci uporabijo znano razliko v gostoti med morjem in ledom, da ocenijo debelino morskega ledu.
"Velik strah je, da je veliko večletnega ledu izginilo," je dejal Wagner. "Slišimo zgodbe o tem, da morski led raste nazaj. No, vsako zimo je zrasel, vendar je res tanek in morda ne bo trajal poleti."
Krabillu in kolegom se bodo na letih pridružili raziskovalci z univerze v Kansasu, ki upravljajo s "snežnim radarjem", ki meri, kako se sneg sčasoma nabira na ledu, kako se ta plast zbije in kako se spreminja.
P-3B bo letel po poti, ki ga vodijo neposredno pod potjo ICESat, kar bo satelitu in letalu omogočilo merjenje istih lastnosti. Vsak ima svoje prednosti: satelit zagotavlja redno, celinsko pokritost Grenlandije in težko dostopnih regij, kot je Antarktika, medtem ko lahko letalo opravi podrobnejše raziskave območij, kjer znanstveniki pričakujejo hitre spremembe.
"Oboje moramo narediti, ker oba delata skupaj," je dejal Wagner. Primerjava podatkov, zbranih hkrati z letali in sateliti, bo raziskovalcem pomagala tudi pri uporabi prihodnjih letalskih letov za premostitev pričakovane vrzeli v satelitski pokritosti, če bi se misija ICESat končala pred izstrelitvijo ICESat-II..
