ESA:s SMOS-uppdrag har använts för att visa hur temperaturen på det antarktiska inlandsisen förändras med djupet. Bilden visar hur isen är kallare (blå) vid ytan men varmare (röd) vid basen. Temperaturen är en av de saker som avgör hur is flyter och glider över berggrunden under. I tur och ordning, detta flöde påverkar temperaturprofilen genom spänningsuppvärmning – så det är en komplicerad process. Temperaturinformation är också grundläggande för att förstå förekomsten av akviferer inuti eller på den nedre delen av inlandsisar. Detta kan vara relevant för att indikera förekomsten av subglaciala sjöar, till exempel, vilket i sin tur påverkar inlandsdynamiken. Kredit:European Space Agency
När ESA:s SMOS-satellit firar 10 år i omloppsbana, ännu ett resultat har lagts till i dess lista över framgångar. Detta anmärkningsvärda satellituppdrag har visat att det kan användas för att mäta hur temperaturen på det antarktiska inlandsisen förändras med djupet – och det är mycket varmare djupt ner.
Det antarktiska inlandsisen är, i genomsnitt, cirka två kilometer tjock, men på vissa ställen ligger berggrunden nästan fem kilometer under ytan av denna enorma polaris.
De flesta av oss skulle förmodligen tro att temperaturen på is, hur tjock som helst, förblir i stort sett densamma hela tiden:i princip väldigt kallt
Dock, även om inlandsisens yta är kall, temperaturen ökar med djupet främst på grund av den basala geotermiska uppvärmningen från under jordskorpan. På platser, det är tillräckligt varmt för att smälta isen, vilket förklarar förekomsten av sjöar och ett stort hydrologiskt nätverk vid berggrunden.
Ändå, det finns lite exakt information om exakt hur temperaturen varierar med djupet annat än från iskärnans borrhål.
Eftersom de massiva vita inlandsisarna som täcker Antarktis och Grönland reflekterar infallande solstrålning tillbaka ut i rymden, de är extremt viktiga regulatorer i klimatsystemet och, därför, spelar en nyckelroll för vår planets hälsa.
Men, Inlandsisar är också offer för klimatförändringar. Till exempel, i år upptäckte forskare att värmande havsvatten har gjort att isen tunnas ut så snabbt att en fjärdedel av glaciärisen i Västantarktis nu är instabil.
Med smältande inlandsisar som till stor del ansvarar för stigande havsnivåer, som, i tur och ordning, hotar hundratals miljoner människor runt om i världen, det är viktigt att mer förståelse för hur temperaturen påverkar inlandsisens dynamik.
Satellitdata används, särskilt, att mäta förändringar i höjden på inlandsisar och följaktligen deras "massbalans, "där inlandsisen slutar och de flytande ishyllorna börjar - deras jordningslinjer, deras yttemperatur och hur snabbt isströmmar flyter.
Temperaturen är en av de saker som bestämmer isens viskositet och därför hur inlandsisar flyter och glider över berggrunden under. I tur och ordning, detta flöde påverkar inlandsisens temperaturprofil genom spänningsuppvärmning – så det är en komplicerad process. Information om temperatur är också grundläggande för att förstå förekomsten av akviferer inuti eller på botten av inlandsisar. Detta kan vara relevant för att indikera förekomsten av subglaciala sjöar, till exempel, vilket i sin tur påverkar inlandsdynamiken. ESA:s SMOS-satellituppdrag har visat att den kan användas för att mäta hur temperaturen på det antarktiska inlandsisen förändras med djupet. Kredit:IFAC
Dock, temperatur är en av de saker som bestämmer isens viskositet och hur is flyter och glider över berggrunden under. I tur och ordning, isflödet påverkar temperaturprofilen genom spänningsuppvärmning - så det är en komplicerad process.
Temperaturinformation är också grundläggande för att förstå förekomsten av akviferer inuti eller på den nedre delen av inlandsisar. Detta kan vara relevant för att indikera förekomsten av subglaciala sjöar, till exempel, som, i tur och ordning, påverka inlandsisens dynamik.
Hur temperaturen varierar beroende på isens djup är inget som har kunnat mätas från rymden fram till nu – men enligt en tidning som nyligen publicerades i Fjärranalys av miljön , SMOS öppnar upp för nya möjligheter att göra det.
Giovanni Macelloni från Institutet för tillämpad fysik Nello Carrara vid National Research Council (IFAC-CNR) i Italien, sa, "Vi får vanligtvis inlandstemperaturprofiler från modeller, eller från in situ mätningar tagna i borrhål - men dessa är uppenbarligen ganska glesa."
Information om temperatur från rymden har, än så länge, begränsats till ytan eller strax under ytan från termiska-infraröda sensorer och mikrovågssensorer.
Forskarna från IFAC-CNR och Institute of Environmental Geosciences i Frankrike, använde därför ESA:s SMOS-satellit för att se om det finns ett sätt att få denna information snarare än att förlita sig på modeller och borrhål.
"Vi kombinerade SMOS L-band passiva mikrovågsobservationer över Antarktis med glaciologiska modeller och emissionsmodeller för att sluta sig till information om glaciologiska egenskaper hos inlandsisen på olika djup, inklusive temperatur, " fortsatte Dr Macelloni.
"Med temperatur som spelar en så viktig roll i inlandsisens dynamik, vi är glada att kunna säga att vår forskning, jämfört med modeller, visar en bättre uppskattning av temperaturökning med djup, med de största skillnaderna nära berggrunden.
"SMOS öppnar helt klart upp fler möjligheter som vi någonsin trodde när det lanserades för 10 år sedan."
