Den antarktiska regionen är särskilt sårbar för klimatförändringar och studier har visat att smältningen av antarktiska inlandsisar har accelererat avsevärt de senaste åren. Som ett resultat fortsätter havsnivåerna att stiga globalt, vilket hotar livet för kustinvånarna.

Med tanke på de potentiellt förödande effekterna av de smältande inlandsisarna i Antarktis, har forskare noga övervakat deras topografi och höjd i årtionden. Detta görs vanligtvis med hjälp av satelliter utrustade med speciella höjdmätarradarer, som ger en nästan kontinuerlig täckning av större delen av den antarktiska regionen. I många fall kombineras data från flera satellituppdrag för att uppnå högre noggrannhet och precision samt för att jämföra data från olika perioder. Men att kombinera dessa data är inte en enkel process på grund av de olika instrumenterings- och bearbetningstekniker som är involverade.

I en nyligen genomförd studie testade forskare under ledning av professor Jingjuan Liao från den kinesiska vetenskapsakademin ett nytt tillvägagångssätt som kombinerade höjddata för det antarktiska inlandsisen från två olika satelliter. Som förklaras i deras artikel publicerad i SPIE:s Journal of Applied Remote Sensing , deras mål var att få en mer exakt karta över de senaste höjdförändringarna i Antarktis istäcke samt att validera deras dataanalysmetoder.

Data som användes i studien kom från radarhöjdmätare installerade i CryoSat-2 och Sentinel-3, och motsvarade förändringar i höjden på inlandsisen mellan 2016 och 2019. CryoSat-2, som lanserades 2010, ger större täckning av inlandsisen. Antarktis inlandsis och har bättre noggrannhet i komplexa kantområden av inlandsisar. Däremot erbjuder Sentinel-3, som lanserades 2016, högre upplösning under de flesta förhållanden och presterar bättre i stora platta områden.

För att förbättra resultatens noggrannhet filtrerade teamet först data med hjälp av en klustringsalgoritm. I huvudsak delade algoritmen upp indatapunkterna i kluster enligt deras värde och avvisade kluster som innehöll extremvärden (som sannolikt representerade stora mätfel).

Dessutom använde teamet en passningsmodell utformad för att extrahera höjdförändringar från de kombinerade satellitdata samtidigt som de korrigerade för mätfel. För att validera resultaten av denna modell jämförde de dem med tillförlitliga höjddata som samlats in med andra höjdmätare.

Deras analyser visade att den genomsnittliga höjden av inlandsisarna hade minskat med en hastighet av 4,3 ± 0,9 cm/år under 2016-2019. Den inre kontinentalisen, där terrängen till största delen är platt, hade dock visat en mildare minskning med endast 1,1 ± 0,3 cm per år. "Vi härledde en korrelation mellan höjdförändringar och ytans lutning, med snabba höjdförändringar som förekommer oftare i områden med stora terrängvågor, såsom bergiga och marginella ishyllor," sa Liao.

Med dessa resultat hoppas forskarna att deras tillvägagångssätt skulle kunna användas i framtida undersökningar av antarktiska inlandsisar. "Vår studie presenterar en effektiv metod för att förbättra mätnoggrannheten genom att kombinera höjdinformation från nya radarhöjdmätare. Detta skulle kunna möjliggöra en långsiktig övervakning av globala klimatförändringar i Antarktisregionen," sa Liao.

Fortsatta ansträngningar på denna front kan bidra till att mildra de negativa effekterna av den globala uppvärmningen i polerna. + Utforska vidare

Ny satellit håller noga koll på Antarktis isförlust