Супутниковий моніторинг танення льодовиків

Гренландський крижаний щит охоплює 10% площі всіх льодовиків Земної кулі, що становить близько 2 млн. кв.км. Щорічно в літній сезон Гренландія втрачає частину льодовикового покриву – близько 250 млрд тонн льоду. Сезонна відлига, як правило, спостерігається з липня по серпень. У 2019 році швидкість танення збільшилась в рази – за рік найбільший на Землі острів позбувся 600 млрд тонн льоду. Літнє потепління 2021 року також видалося аномальним для Гренландії – 29 липня температура повітря досягла рекордної позначки у +23,4 градуса Цельсія, що є абсолютним максимумом за період спостережень і вдвічі перевищує середню температуру, характерну для даної пори року. Теплова хвиля і безхмарна погода призвели у той день до втрати 8,4 млрд тонн льоду.

Рекордно високі температури повітря у 2019 і 2020 роках стали причиною руйнування одного з найбільших шельфових льодовиків Nioghalvfjerdsfjorden або 79N, розташованого на Землі короля Фрідріха-VIII у Північно-Східному Гренландскому національному парку. Від плавучого льодовика в однойменному фьорді відколовся фрагмент площею близько 110 кв.км. та розділився на численні айсберги.

Спостерігати процеси танення льодовиків допомагають дані супуникового моніторингу. Радарні зображення з супутника Sentinel-1 дозволяють відслідковувати динаміку льодовиків і оцінювати швидкість переміщення крижаних мас, наприклад, з використанням супутникової радарної інтерферометрії (InSAR – Interferometric Synthetic Aperture Radar).

Радарна супутникова система Sentinel-1 використовує радіохвилі в С-діапазоні (7,5 - 3,8 см). Реєстрований відгук містить інформацію про амплітуду і фазу відбитого сигналу. Метод радарної інтерферометрії базується на побудові інтерферограмми – композиту двох різночасових зображень однієї ділянки місцевості, отриманих при однакових параметрах зйомки. Різниця фаз радарного сигналу, відбитого від земної поверхні і повернутого на супутник у послідовні дати моніторингу, дозволяє оцінити зміщення й деформації в інтервалі між зйомками.

Швидкість переміщення льодовика 79N у період з 29.06.2020 по 11.07.2020

Зміна стану льодовикового покриву в період з 29.06.2020 по 11.08.2020

Ще одним інструментом дослідження процесу танення льодів є продукт MOD10A1 Snow Cover Daily Global, що базується на оптичних даних низького просторового розрізнення MODIS (TERRA). Продукт містить дані про сніговий покрив, альбедо снігу і використовує алгоритми снігового картування на основі нормалізованого разностного індексу снігу (Normalized Difference Snow Index - NDSI). NDSI має високий коефіцієнт відбиття у смузі 4 (0,545-0,565 мкм, видимий зелений діапазон електромагнітного спектра) приладу MODIS і низький коефіцієнт відображення у смузі 6 (1,628-1,652 мкм, середній інфрачервоний діапазон).

NDSI – це нормалізоване різницеве співвідношення коефіцієнтів відбиття електромагнітного випромінювання у смугах 4 і 6, яке спирається на спектральні особливості, що дозволяють відрізнити сніг від не засніжених територій і навіть хмар.

Карти снігового покриву Гренландії, продукт MODIS в період за 2015-2021 роки

Глобальне підвищення температури земної поверхні впливає не тільки на Гренландію, а й на Антарктиду. Від великих шельфових льодовиків Антарктиди все частіше відколюються айсберги. Айсберг А76 відколовся 26 лютого 2021 року і почав свій рух уздовж узбережжя Антарктиди, що зафіксовано серією знімків Sentinel-1.

Траєкторія руху айсберга А76 уздовж узбережжя Антарктиди

#A76 ДЗЗ #ГІС #MODIS #Sentinel-1 #79N