Satelitët tani mund të kapin pamje të plota të akullit të detit Arktik

Tradicionalisht, anijet kozmike kanë luftuar për të përcaktuar gjendjen e plotë të lumenjve në muajt e verës, sepse prania e ujërave të shkrirë sipërfaqësore ka hutuar instrumentet e tyre.

Por, duke përdorur teknika të reja “të mësuarit të thellë”, shkencëtarët kanë kaluar këtë kufizim për të marrë vëzhgime të besueshme gjatë të gjitha stinëve.

Përparimi ka implikime të gjera.

Përveç avantazhit të dukshëm për anijet, të cilat duhet të njohin ato pjesë të Arktikut që do të jenë të sigurta për të lundruar, ka përfitime të rëndësishme për parashikimin e klimës dhe motit.

Për momentin, ka një ndryshim të konsiderueshëm në parashikimet se kur oqeani polar mund të jetë plotësisht i lirë nga akulli në një botë gjithnjë e më të ngrohtë.

Duke pasur një pasqyrë të përmirësuar në proceset e shkrirjes në ato muaj kyçe kur luhatjet po zvogëlohen, në sipërfaqe dhe trashësi, tani duhet të mprehin prodhimin nga modelet kompjuterike.

“Megjithë përpjekjet e shkëlqyera nga shumë studiues, parashikimet e këtyre modeleve klimatike se kur do të shohim Oqeanin e parë Arktik plotësisht pa akull në verë – ato ndryshojnë me 30 vjet më shumë,” Dr Jack Landy, nga UiT, Universiteti Arktik i Norvegjisë. , tha për BBC News.

“Ne duhet t’i shtrëngojmë këto parashikime, në mënyrë që të jemi shumë më të sigurt për atë që do të ndodhë dhe kur – dhe se si reagimet e klimës do të përshpejtohen si pasojë.”

Shtrirja e mbulesës së detit të Arktikut ka qenë në rënie për të gjithë periudhën që satelitët e kanë monitoruar atë, që është më shumë se 40 vjet – një reduktim që shkon me një normë mesatare prej 13% në dekadë.

Por në të vërtetë vetëm që nga viti 2011 anijet kozmike kanë qenë në gjendje të masin vazhdimisht trashësinë e saj – dhe trashësia (ose më saktë, vëllimi) është matja e vërtetë e shëndetit të lumenjve.

Kjo për shkak se shtrirja e mbulimit të akullit të detit varet shumë nga fakti nëse erërat i kanë përhapur lundrat ose i kanë shtyrë së bashku.

Për të matur trashësinë, shkencëtarët përdorin lartësimatës satelitor.

Misioni pionier Cryosat-2 i Agjencisë Evropiane të Hapësirës (Esa) mbart një radar për të matur ndryshimin në lartësi midis majës së akullit detar dhe majës së ujit në të çarat, ose plumbat, që ndajnë lundrat.

Nga ky ndryshim, shkencëtarët më pas, me një llogaritje relativisht të thjeshtë, mund të përcaktojnë trashësinë e akullit.

Qasja funksionon mirë në muajt e dimrit, por në verë, kur bora në majë të akullit dhe vetë akulli fillojnë të shkrihen, uji i grumbulluar në mënyrë efektive verbon radarin. Shkencëtarët nuk mund të jenë të sigurt nëse sinjali i jehonës që kthehet në Cryosat vjen nga oqeani i hapur apo nga sipërfaqja e një pellgu të shkrirë të ulur në akull.

Nga maji deri në shtator – sezoni kryesor i shkrirjes – ka qenë një periudhë e verbër për anijen kozmike.

Për të zgjidhur problemin, studiuesit përdorën një teknikë të inteligjencës artificiale (AI) në të cilën një algoritëm ishte në gjendje të mësonte dhe identifikonte vëzhgime të besueshme nga një bibliotekë e gjerë sinjalesh radarësh sintetikë.

Profesor Julienne Stroeve, nga University College London (UCL), shpjegoi: “Ne simuluam se cilat do të ishin format e jehonës që do të merrnim për lloje të ndryshme të sipërfaqeve të akullit – nëse ato kishin pellgje të shkrirë; nëse ishte akull i përmbytur; ose akull me vrazhdësi të ndryshme; Ne krijuam këtë bazë të dhënash të madhe të vlerësimeve të bazuara fizikisht se si duhet të duket kthimi i radarit dhe më pas i përputhim ato me pulset individuale të radarit nga instrumenti për të gjetur jehonat që përputheshin më mirë.”

Esa ka mbajtur në arkivat e saj të të dhënave të gjitha matjet e Cryosat nga maji deri në shtator, edhe pse për dekadën e fundit ato kanë qenë pothuajse të padobishme. Por tani, falë kësaj qasjeje të re, ekipi i Dr Landy ka qenë në gjendje të rikthehet në të dhënat për të rikuperuar matjet e trashësisë së akullit gjatë gjithë vitit për të gjithë kohën që sateliti ka qenë funksional.

Dr Rachel Tilling punoi gjerësisht me të dhënat e Cryosat përpara se t’i transferonte studimet e saj në misionin e lazerit të lartësisë lazer Icesat-2 të lëshuar së fundmi nga agjencia amerikane e hapësirës.

Ajo e përshëndeti inovacionin.

“Vera është kur shtrirja e akullit të detit në Arktik po sheh rënien e saj më të shpejtë dhe të kesh këtë dimension shtesë do të na ndihmojë të kuptojmë më shumë se si paketa e akullit po ndryshon”, tha shkencëtari i NASA-s për BBC News.

“Icesat-2 ka vështirësitë e veta unike gjatë verës, por ne jemi me fat që teknologjia e tij e numërimit të fotoneve do të thotë se ne ende mund të matim lartësinë e akullit të detit, ujit dhe pellgjeve të shkrirjes gjatë gjithë vitit.

“Duke thënë këtë, Cryosat-2 do të jetë gjithmonë dashuria ime e parë, kështu që jam shumë i emocionuar që e shoh atë duke u përdorur në këtë mënyrë të re.”

Një përfitues kryesor i matjeve të reja të trashësisë do të ishte popullsia Inuit në Arktik, tha Dr Michel Tsamados, gjithashtu nga UCL.

“[Ata] kanë identifikuar vrazhdësinë e akullit të detit dhe llucën (borën e shkrirë dhe akullin) si një pengesë kryesore për udhëtimin e sigurt në akull me ndryshimin e klimës që tashmë ndikon negativisht në këto karakteristika dhe shkakton rritje të aksidenteve të udhëtimit dhe kërkim-shpëtimit.” shpjegoi ai.

“Të dyja janë të lidhura me trashësinë e akullit. Prandaj, matja e trashësisë së akullit të detit nga hapësira nga Cryosat-2 gjatë gjithë vitit, por edhe Icesat-2 dhe sensorë të tjerë satelitorë, përfundimisht do të ndihmojë në sigurimin e hartave më të mira për popullsinë Inuit. udhëtoni mbi këtë terren që ndryshon me shpejtësi.”