Credit de imagine: ESA
Agenția Spațială Europeană a demonstrat capacitatea satelitului său de monitorizare Envisat Earth de a urmări nivelurile de apă ale lacurilor și râurilor interioare; petele de pe Pământ care au fost anterior invizibile pentru altimetria radarului anterior. Radimetrul Altimetru 2 de la bordul Envisat trimite 1800 de impulsuri radar pe secundă de la 800 km altitudine și apoi calculează cât timp durează pentru a se întoarce - acest lucru spune dispozitivului distanța exactă de planetă. O echipă a făcut parte din datele brute ale lui Envisat și și-a dat seama de o modalitate de a extrage nivelurile de apă ale râurilor prin descoperirea unor tipuri specifice de ecouri radar. ESA va elibera 12 ani de niveluri ale râurilor pentru ca oamenii de știință să studieze.
De mai bine de un deceniu, ESA a folosit sateliții pentru a salta impulsurile radarului de pe Pământ și pentru a măsura cu precizie înălțimea suprafețelor oceanului și a terenului. Dar lacurile și râurile interioare au fost puncte orb eficiente pentru altimetria radarului? cel puțin până acum.
Săptămâna viitoare, ESA previzualizează o nouă gamă de produse denumită River and Lake Level de la Altimetry, care oferă informații inaccesibile anterior asupra nivelurilor de apă ale lacurilor principale și ale râurilor de pe suprafața Pământului, derivate din măsurători ale altimetrului radar Envisat și ERS.
Hidrologii pot folosi aceste noi date pentru a monitoriza înălțimile râurilor de pe planetă, pentru a evalua impactul încălzirii globale și pentru a ajuta la gestionarea resurselor de apă. Corpurile de apă interioară sunt importante ca surse cheie de apă și hrană pentru oamenii care locuiesc în jurul lor. De asemenea, sunt deseori regiuni cu o biodiversitate maximă și reprezintă indicatori timpurii ai schimbărilor climatice regionale.
Un nou algoritm de prelucrare a fost dezvoltat pentru extragerea rezultatelor nivelului râurilor și lacurilor din datele de altimetru radar brut. Efortul de dezvoltare a fost condus de profesorul Philippa Berry de la Universitatea De Montfort din Marea Britanie: „Noul produs cu altimetru radar este un salt important pentru hidrologi. Acestea le oferă un nou instrument pentru a studia atât schimbările istorice ale nivelului maselor de apă, cât și date de importanță esențială, pe care să le folosească în modelele de prognoză a disponibilității apei, producției de energie hidroelectrică, evenimentelor inundații și secete și schimbărilor climatice generale. "
Radar Altimeter 2 (RA-2) arborat la bordul satelitului de mediu Envisat al ESA este urmărirea îmbunătățită a altimetrelor radar anterioare de pe navele spațiale ERS-1 și ERS-2. De pe orbita sa polară înaltă de 800 km, trimite 1800 de impulsuri radar separate în jos pe Pământ pe secundă, apoi înregistrează cât timp durează ecourile lor pentru a reveni? cronometrându-și călătoria până sub o nanosecundă pentru a calcula distanța exactă de planeta de mai jos.
Altimetrele radar au fost aruncate pentru prima dată în spațiu în anii 1970, la bordul Skylab și Seasat al NASA. Aceste eforturi timpurii au rămas concentrate puternic asupra oceanelor, întrucât suprafețele terestre mai puțin netede au returnat semnale nedeterminabile. Dar, pe măsură ce tehnologia a îmbunătățit date fiabile ale înălțimii terenului au devenit disponibile. RA-2 de la Envisat are un sistem inovator de urmărire „cu patru roți” care îi permite să mențină contractul radar, chiar dacă terenul de sub trecerea de la ocean la gheață sau uscat.
Dar râurile și lacurile s-au dovedit ținte mai dure. Lacurile mari și râurile largi, cum ar fi Amazonul, adesea au întors semnale radar „umede”, dar ecourile din terenul uscat din apropiere au denaturat cele mai multe astfel de semnale.
Considerând că monitorizarea la nivel complet a nivelului râurilor și lacurilor a fost totuși posibilă, ESA a atribuit un contract Universității De Montfort pentru a dezvolta un produs software adecvat, Universitatea Lancaster consultând hidrologia pe teren.
Echipa Universității De Montfort a procedat prin pieptănarea cu multă atenție prin numeroase gigabyte de date brute obținute pe râuri și lacuri, luând nota de tipul de forme de ecou care au apărut. Au sortat diferite forme de ecou în categorii distincte, apoi au creat un proces automat pentru a recunoaște aceste forme în semnalele „umede” și, în cele din urmă, a extrage date utilizabile din ele.
„Pentru a face acest lucru, forma fiecărui ecou individual trebuie analizată și trebuie calculată ora exactă corespunzătoare componentei ecoului din lac sau râu”, a explicat profesorul Berry. „Pe lângă faptul că identifică și îndepărtează ecoul de pe pământurile înconjurătoare, acest proces este complicat de apariția frecventă a insulelor și a nisipurilor, în special în sistemele fluviale. Dar, până la urmă, această abordare s-a dovedit a fi foarte eficientă, cu recuperarea cu succes a înălțimilor din majoritatea sistemelor fluviale și lacurilor majore ale Pământului. "
Săptămâna viitoare are loc lansarea primelor produse demonstrative folosind acest nou algoritm, care conține date reprezentative din ultimii șapte ani pentru râuri și lacuri din Africa și America de Sud. Planul este ca datele altimetrului global din ultimii 12 ani să fie reprocesate pentru a oferi hidrologilor informații istorice, neprețuite pentru evaluarea tendințelor pe termen lung.
De asemenea, ESA intenționează să instaleze software operațional în segmentul său de sol, astfel încât, în cele din urmă, produsul să poată fi livrat utilizatorilor în timp aproape real, în termen de trei ore sau mai puțin de la achiziția sa din spațiu.
Hidrologii nu au nevoie de cunoștințe anterioare despre altimetria radar pentru a folosi noile date, un produs cunoscut sub numele de River Lake Hydrology furnizând date corespunzătoare punctelor de trecere a râurilor, la fel ca și în cazul în care existau calibre fluviale reale.
Astfel de calibre sunt modalitatea tradițională de obținere a măsurătorilor nivelului râurilor și lacurilor, dar numărul acestora in situ a scăzut brusc în ultimele două decenii. Noul produs va compensa această lipsă tot mai mare de date la sol.
Celălalt produs se numește River Lake Altimetry, destinat specialiștilor în altimetrie și oferă toate punctele de trecere pentru un corp de apă, împreună cu informații detaliate despre toate corecțiile instrumentale și geofizice.
Previzualizările ambelor produse pot fi accesate printr-un site web dedicat (vezi bara din dreapta) sau pe un CD gratuit? email [email protected] pentru a comanda o copie. Ambele produse sunt anunțate în mod oficial în cadrul conferinței de hidrologie de la Space, începând de luni, 29 septembrie, la Toulouse.
Sursa originală: Comunicat de presă ESA
