북극 해빙을 1년 내내 볼 수 있는 인공위성

북극 해빙을 1년 내내 볼 수 있는 인공위성

위성은 이제 일 년 내내 북극해를 덮고 있는 해빙의 두께를 측정할 수 있습니다. 전통적으로 우주선은 표면에 녹은 물의 존재가 장비를 혼란스럽게 했기 때문에 여름철에 유광의 전체 상태를 결정하는 데 어려움을 겪었습니다. 그러나 과학자들은 새로운 "딥 러닝" 기술을 사용하여 모든 계절에 걸쳐 신뢰할 수 있는 관측을 얻기 위해 이 한계를 극복했습니다. 돌파구는 광범위한 의미를 갖습니다. 항해하기에 안전한 북극 지역을 알아야 하는 선박의 명백한 이점 외에도 기후 및 일기 예보에는 상당한 이점이 있습니다. 현재로서는 극지방의 바다가 점점 더 따뜻해지는 세계에서 얼음이 완전히 없어질 때에 대한 예측에 상당한 변동이 있습니다. 면적과 두께 면에서 플록이 줄어들고 있는 주요 시기의 용융 공정에 대한 향상된 통찰력을 확보하면 이제 컴퓨터 모델의 출력을 선명하게 해야 합니다. 노르웨이 UiT 북극 대학의 잭 랜디(Jack Landy) 박사는 "많은 연구자들의 탁월한 노력에도 불구하고 우리가 여름에 처음으로 완전히 얼음이 없는 북극해를 볼 수 있을 것이라는 이 기후 모델의 예측은 30년 이상 차이가 난다"라고 말했다.  BBC 뉴스에 말했습니다. "우리는 이러한 예측을 강화하여 어떤 일이 일어날지, 그리고 언제 그리고 결과적으로 기후 피드백이 어떻게 가속화될지에 대해 훨씬 더 확신을 가질 필요가 있습니다." 북극 해빙의 범위는 위성이 관찰한 전체 기간(40년 이상) 동안 감소해 왔으며 10년에 평균 13%의 비율로 감소하고 있습니다. 그러나 우주선이 지속적으로 두께를 측정할 수 있었던 것은 2011년 이후부터이며 두께(또는 더 적절하게는 부피)가 플록의 건강 상태를 측정하는 진정한 척도입니다. 이는 해빙 면적이 바람이 플록을 퍼뜨렸는지, 아니면 함께 밀어냈는지에 크게 좌우되기 때문입니다. 두께를 측정하기 위해 과학자들은 위성 고도계를 사용합니다. 유럽 우주국(Esa)의 선구적인 Cryosat-2 임무는 해빙의 상단과 유빙을 분리하는 균열 또는 리드의 물 상단 사이의 높이 차이를 측정하는 레이더를 탑재하고 있습니다. 이 차이로부터 과학자들은 비교적 간단한 계산으로 얼음의 두께를 계산할 수 있습니다. 이 접근 방식은 겨울철에 잘 작동하지만 여름에는 얼음 위의 눈과 얼음 자체가 녹기 시작하여 고인 물이 효과적으로 레이더를 현혹시킵니다. 과학자들은 Cryosat으로 되돌아오는 에코 신호가 대양에서 오는 것인지 아니면 얼음 위에 앉아 있는 멜트 폰트의 표면에서 오는 것인지 확신할 수 없습니다. 핵심 용융 시즌인 5월부터 9월까지는 우주선의 맹목적인 기간이었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구원들은 알고리즘이 방대한 합성 레이더 신호 라이브러리에서 신뢰할 수 있는 관찰을 학습하고 식별할 수 있는 인공 지능(AI) 기술을 사용했습니다. UCL(University College London)의 Julienne Stroeve 교수는 다음과 같이 설명했습니다. 또는 단순히 리드. 우리는 레이더 반사가 어떻게 생겼는지에 대한 물리적 기반 추정치의 거대한 데이터베이스를 만든 다음 장비의 개별 레이더 펄스와 일치시켜 가장 잘 일치하는 에코를 찾았습니다." Esa는 지난 10년 동안 거의 쓸모가 없었음에도 불구하고 모든 Cryosat 5월에서 9월 측정값을 데이터 아카이브에 보관했습니다. 그러나 이제 이 새로운 접근 방식 덕분에 Landy 박사의 팀은 위성이 작동하는 전체 기간 동안 1년 내내 얼음 두께 측정값을 복구하기 위해 기록을 다시 볼 수 있었습니다. Rachel Tilling 박사는 그녀의 연구를 미국 우주국의 최근 발사된 Icesat-2 레이저 고도계 임무로 옮기기 전에 Cryosat 데이터로 광범위하게 일했습니다. 그녀는 혁신에 박수를 보냈다. NASA 과학자는 BBC 뉴스에 "여름은 북극의 해빙 면적이 가장 빠르게 감소하는 시기이며, 이 추가 치수를 갖는 것은 빙판이 어떻게 변하고 있는지에 대해 더 많이 이해하는 데 도움이 될 것"이라고 말했습니다. "Icesat-2는 여름에 고유한 어려움이 있지만 광자 계수 기술을 통해 해빙, 물 및 용융 연못의 높이를 일 년 내내 계속 측정할 수 있다는 점에서 운이 좋습니다. "그런데 Cryosat-2는 항상 내 첫사랑이 될 것이므로이 참신한 방식으로 사용되는 것을 보게 되어 매우 기쁩니다." 새로운 두께 측정의 주요 수혜자는 북극의 이누이트 인구가 될 것이라고 UCL의 Michel Tsamados 박사는 말했습니다. "[그들은] 변화하는 기후가 이미 이러한 특성에 부정적인 영향을 미치고 여행 사고와 수색 구조를 증가시키고 있는 상황에서 해빙의 거칠기와 진창(녹은 눈과 얼음)이 얼음 위의 안전한 여행을 위한 주요 장애물임을 확인했습니다." 그가 설명했다. "둘 다 얼음의 두께와 관련이 있습니다. 따라서 Cryosat-2뿐만 아니라 Icesat-2 및 기타 위성 센서의 우주에서 일 년 내내 해빙 두께를 측정하면 궁극적으로 안전한 이누이트 인구에게 더 나은 지도를 제공하는 데 도움이 될 것입니다. 이 빠르게 변화하는 지형을 여행하십시오."