Great Bear Lake och Great Slave Lake. Kredit:ESA
Det snabbt föränderliga klimatet i Arktis är inte bara kopplat till smältande glaciärer och sjunkande havsis, men också till tunnare is på sjöar. Förekomsten av sjöis kan enkelt övervakas med bildsensorer och standard satellitobservationer, men lägger nu till sin lista över prestationer, CryoSat kan användas för att mäta tjockleken på sjöis - en annan indikator på klimatförändringar.
CryoSat, en av ESA:s Earth Explorer -satelliter, bär den första radarhöjdmätaren i sitt slag. Instrumentet används traditionellt för att bestämma tjockleken på havsisen som flyter i haven och för att övervaka förändringar i stora isar på land, ger bevis på jordens avtagande polis.
Sjöar i Nordamerikas arktiska och subarktiska regioner täcker mellan 15% och 40% av landskapet, och spelar en viktig roll i regionens klimat. De är också en viktig resurs för både samhället och en viktig livsmiljö för vattenlevande djur.
Används som en plattform för aktiviteter som fiske, jakt och resor, kunskap om is tjocklek är viktigt för att bedöma säkerheten. Övervakning av förändringar i vattenvolym och nivåer är också viktiga för vattenförsörjningen för hushåll, kommersiell och industriell användning.
Stora slavsjön
För första gången, CryoSats höjdmätare har använts för att mäta tjockleken på is i Great Slave Lake och Great Bear Lake, i nordvästra territoriet i Kanada. Forskare från University of Alberta och York University har dokumenterat sina resultat i ett dokument publicerat i Institute of Electrical and Electronics Engineers Transaktioner om geovetenskap och fjärranalys .
En flygvy över North Arm of the Great Slave Lake tagen den 29 april 2018. Smältdammar på isytan synlig i förgrunden, representativ för smältsäsongsobservationer av CryoSat - när istjocklekarna inte längre fungerar. Kredit:ESA
The Great Slave Lake och Great Bear Lake valdes för sina platta och släta isiga ytor, och forskare kunde skilja radarreflektioner från både isfria och isbelagda områden. Genom att subtrahera radarsignalernas restider mellan isytan och isbotten, de kunde mäta tjockleken på isen som flyter på sjön.
Radargram över Great Slave Lake
Avståndet mellan de två reflektionerna ökade under vintern, som representerar säsongens förtjockning av sjöis, och validerades sedan noggrant med in-situ borrhålsmätningar.
Christian Haas från University of Bremen (tidigare i York och Alberta), sa, "Tack vare CryoSat, vi kan studera säsongsförändringar och iscykelns cykler, samt volym och variation för många andra mindre sjöar i sub-Arktis.
Typiskt CryoSat -radargram för en överflygning av Great Slave Lake i april 2018. Avstånd i km längs spåret visas på x -axeln. Vågformsfördröjningstiden är ritad på y-axeln, konverteras till tvåvägs reseavstånd. Figuren visar en tjocklek på 1,3 m. Gråskala visar normaliserad effekt från 0 till 1. Figur från Beckers et al. (2017). Kredit:ESA
"Även om vi har valt att studera de två största sjöarna i regionen, samma metod kan tillämpas på många andra mindre sjöar.
"Förutom att övervaka isens tjocklek, metoden kan också användas för att hämta sjöns vattennivåer och volym under hela vintern. "
Jerome Bouffard, CryoSats datakvalitetschef, säger "Vi är glada över att se sådana resultat från CryoSat. Dess data kan ge viktig information över flera ytor som är avgörande för forskarnas förståelse av den roll som is spelar i jordsystemet, både på lokal och global nivå. "
