20:17 2024-04-15 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Noua metodă de analiză radar poate îmbunătăți siguranța râului iarnă

_ Noua metoda de analiza radar poate îmbunătăți siguranța râurilor în timpul iernii

Cercetătorii de la Universitatea din Alaska Fairbanks au dezvoltat o modalitate de a utiliza radarul pentru a detecta zonele de apă deschisă și alte schimbări în râurile înghețate din Alaska la începutul iernii. Abordarea poate fi automatizată pentru a furniza hărți actuale de pericol și este aplicabilă în Arctic și subarctic.

Mulți locuitori din Alaska, în special în zonele rurale ale statului, folosesc râurile ca autostrăzi de gheață pe timp de iarnă pentru a călători între comunități sau pentru recreere, vânătoare și pescuit. Zonele de apă deschisă în gheața râului pot fi periculoase.

Noua metodă este detaliată într-o lucrare publicată pe 13 martie în revista Remote Sensing of Environment.

Omul de știință în teledetecție Melanie Engram de la Centrul de Cercetare a Apei și a Mediului de la Institutul UAF de Inginerie Nordică a condus cercetarea.

Co-autorii includ Franz Meyer de la Institutul de Geofizică UAF; Dana Brown, Sarah Clement și Katie Spellman de la Centrul Internațional de Cercetare Arctică UAF; și Allen Bondurant, Laura Oxtoby și Christopher Arp de la Centrul de Cercetare pentru Apă și Mediu.

„Încălzirea arctică a schimbat modul în care râurile îngheață și a afectat călătoria râurilor în zonele rurale de iarnă din cauza înghețurilor ulterioare, la mijlocul iernii. zonele de apă deschisă și despărțirile anterioare”, scriu autorii.

Cercetările anterioare efectuate de alții s-au concentrat pe doar unul sau două cursuri de râu în Canada și climatele temperate din Lituania.

Engram și UAF-ul ei. Colegii au folosit date radar cu deschidere sintetică de la 12 cursuri de pe opt râuri din Alaska pentru a crea un sistem de clasificare a gheții de râu care poate fi utilizat în latitudinile înalte nordice din octombrie până în ianuarie. Perioada de timp se încheie cu ianuarie, deoarece utilizatorii râului au împărțit de obicei locații de apă deschisă până atunci. Gheața râului devine, de asemenea, mai complexă mai târziu în timpul iernii. Alte clasificări ale gheții de râuri bazate pe SAR se concentrează pe gheața de primăvară în timpul destrămarii.

„Acest lucru poate fi personalizat și automatizat pentru orice râu de latitudine nordică, pentru a oferi hărți actuale ale zonelor de apă deschisă”, a spus Engram. „Nu este conceput doar pentru Alaska.”

Radarul cu deschidere sintetică poate pătrunde în nori și în alte condiții atmosferice, cum ar fi ceața, ceața și ploaia. Acest lucru se datorează faptului că SAR operează în porțiunea de microunde a spectrului electromagnetic, care are lungimi de undă mai mari decât lumina vizibilă.

Tehnologia SAR este utilizată pe scară largă pentru monitorizarea mediului, agricultură, managementul dezastrelor și apărare.

< Engram și echipa și-au rafinat și validat procesarea datelor pentru a reduce clasificările la patru: gheață, apă deschisă, gheață mai puțin sigură și apă deschisă mai puțin sigură. Pentru a face acest lucru, au lucrat cu două tipuri de date radar: vertical-vertical și vertical-orizontal.

Pentru vertical-vertical, unda electromagnetică atât a fasciculului radar transmis, cât și a celui returnat are vârfuri și văi, similare. la creșterea și scăderea valurilor oceanului.

Pentru vertical-orizontal, unda electromagnetică transmisă este ca valurile oceanului, dar unda care se întoarce de la obiectul vizat este orientată dintr-o parte în alta, similar cu modul în care un șarpe se mișcă.

Acest lucru este important deoarece diferitele combinații pot dezvălui diferite caracteristici de date.

Datele sunt influențate și de unghiul la care fasciculul radar în sine este îndreptat către o țintă. Unghiurile diferite pot oferi perspective diferite și, prin urmare, informații diferite.

Engram a folosit date de la satelitul Sentinel-1 al Agenției Spațiale Europene. Aceste date sunt arhivate la Alaska Satellite Facility a UAF.

Cercetătorii au comparat apoi datele SAR cu fotografii aeriene, câmpul vizual al a zeci de camere de pe țărm, fotografii aeriene, observații pe gheață și rapoarte de la membrii comunității care au încărcat observații pe portalul de observatori.

„Am avut camere de pe țărm în tot statul și au făcut o poză a râului în fiecare zi”, a spus Engram. „Și ne-am consultat cu comunitățile, întrebând „Ce este important pentru tine?”

Engram a ales secțiuni din opt râuri: Colville, Noatak, Tanana, Yukon, Kantishna, Innoko, Copper și Kuskokwim, enumerate aici în ordinea descrescătoare a latitudinii.

Echipa a selectat locațiile cu diferite volume ale râului, lățimi, tipuri de canale și conținut de mâl glaciar. De asemenea, au ales locații atât în ​​tundra, cât și în pădurea boreală, precum și cu variații ale condițiilor de permafrost din apropiere.

„Cu această clasificare a gheții, încercăm să facem distincția între gheață și găurile deschise în gheață.” spuse Engram. „Au fost făcute o mulțime de studii, în special în Canada, care analizează diferite tipuri de gheață. Nu am făcut asta. Am făcut doar gheață versus apă deschisă.”

Engram a lăudat Alaska Satellite Facility, care găzduiește datele.

„Suntem cu adevărat norocoși că oamenii de știință au acces la acele date, nu doar la Universitatea din Alaska Fairbanks, ci la nivel mondial”, a spus ea. „Alasca Satellite Facility a făcut datele SAR mult mai utilizabile pentru orice tip de om de știință. Nu trebuie să fii un specialist SAR.”

(Fluierul)

Inapoi