גבוה בהרי האנדים, על פני השיאים המעודנים של ההימלאיה, וב בשוליים הקפואים של גרינלנד ואנטארקטיקה, הקרחונים בעולם נמצאים בתנועה מתמדת.חלקם מצמררים קדימה באופן מצטבר לאורך עשרות שנים; אחרים נסוגים כל כך מהר עד שפני הטרמינל שלהם נסוגו על ידי קילומטרים בתוך חיי כדור הארץ אחד בלבד, בוהקים המבוססים על משלחות שדה ועל המדידות קרקעיות מבוססות המסמך הזה, סימפוניות, מקיפים את הקרחונים של קרחונים, וכעת, סימפוניות של סימפוניות כדור הארץ, מקיפים את המשתנים על פני כדור הארץ, ומשתנים על פני כדור הארץ, על פני כדור הארץ, על פני כדור הארץ, על פני כדור הארץ, על פני כדור הארץ, על פני כדור הארץ, על פני כדור הארץ, על פני דורות שלמים.

חשיבותם של קרחונים

לעתים קרובות מתוארים כ"קניינים במכרות הפחם" לשינוי האקלים.מאזןי המסה שלהם - ההבדל בין הצטברות (הסתה) לבין ביטול (התלהבות, ההתעלות, הנשגב) – ברגישות לשינוי בטמפרטורה ובמשקעים. כי קרחונים משלבים אותות אקלים לאורך שנים עד מאות שנים, הם משמשים כארכיונים טבעיים ומערכות התראה מוקדמת.

קרחונים כמדדי אקלים

שירות המעקב של הקרחון מעריך כי מאז תחילת המאה ה-21, הקרחונים הממוצע מחוץ לדדי קרח הקוטביים איבד יותר ממטר של עובי קרח בשנה. רשומות לוויין ממשימות כמו FLT:0לנדsatFLT:1, ו-FLT:2Sentinel-2FLT 3, ו-FLT:4ASTERR:5 מאשר כי כמעט קרחונים צפופים במהירות גבוהה, אך ורק בשל קרחונים מקומיים, עם זאת, עם זאת, הם בעלי רמת חום גבוהה יחסית, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם עלייה משמעותית, עם זאת, בשל עלייה של קרח, וירידה מהירה למדי, בשל קרחונים, וירידה של קרחונים, בשל עלייה משמעותית, עם זאת, עם זאת, בשל עלייה משמעותית, עם עלייה של קרחונים, וירידה של קרחונים ברמה גבוהה יותר, עם זאת, בשל קרחונים, בשל עלייה של קרחונים, עם זאת, עם עלייה משמעותית, עם עלייה משמעותית, בשל קרחונים מימי הביניים.

גם הקרחונים מתעדים את תנאי האקלים בעבר משובצים בשכבות קרח, אשר ניתן להסיק באופן עקיף שינויים בגבהים פני השטח ודינמיקה זרימה.הבנת דפוסים אלה מסייעת לשפר את המודלים האקלימיים ולשפר תחזיות של התנהגות קרחונים בעתיד תחת תרחישי פליטת גזי חממה שונים.

השפעות על רמת ים ומשאבים מים

מלתווטר מקרחונים תרם בערך שליש מהשיא העולמי שנצפה בין 2006 ל-2015, על פי פאנל בין-ממשלתי על שינויי האקלים.אזורים כמו מפרץ אלסקה, הארקטי הקנדי, והחצי האי האנטארקטי השפיע במיוחד בשל הנסיגה המהירה של קרחונים במים הגאות ומדפים קרח.ההפסד של הקרחונים מאיץ את עליית פני הים, אשר מאיים על קהילות החוף ברחבי העולם באמצעות הצפה ושחיקה.

מעבר לים, מאות מיליוני אנשים תלויים בנהרות קרחונים של השקיה, כוח הידרואלקטרי ושתייה מים. בהרי האנדים, למשל, זרימת הנהר העונה היבשה נמשכת באופן משמעותי על ידי מי קרחונים - bu טבעי שמפחית כמו קרחונים מתכווץ.זה משפיע על החקלאות, ייצור האנרגיה והבריאות של המערכת האקולוגית.

נתונים של לווין מאפשרים מודלים הידרולוגיים לשלב שינויים המוניים של הקרחון וחיזוי זמינות מים עתידיים עם ביטחון גדול יותר.מידע זה מודיע אסטרטגיות הסתגלות עבור אוכלוסיות פגיעות העומדות בפני פחות משאבים מים, עוזר לתכנן מאגרים, לוח זמנים השקיה, ותגובות חירום להצפות של קרחונים באגם (GLOFs).

טכניקת סקי מרחוק

מעקב אחר קרחונים מהכיוון דורש מבחר זה של סוג חיישן, פתרון מרחבי, תדירות זמני, ולהקות ספקטרליות.ארבעת העשורים האחרונים ראו שיפורים דרמטיים ביכולות אלה, המאפשר למדענים לעקוב לא רק ממדי היקף הקרחון אלא גם על פני השטח, מהירות, טמפרטורת פני השטח, ואלבדו. משימות לוויין מרובות לתרום זרמי נתונים משלימים, אשר, כאשר בשילוב, לספק תמונה מקיפה של דינמיקה של קרחונים.

אופטי ורדדר צילום

חיישנים אופטיים, כגון אלה שעל הסיפון:0 לנדסראטפלפל (הפעולה מאז 1972) ו-FLT:2Sentinel-2FLT:3 (החל ב-2015), משתקפים את אור השמש בתצוגה גלויה, קרובה לספוגה, וקצרת גלי גל קצרים.

לווייני מסחר ברזולוציה גבוהה (למשל, WorldView, הפליאדס) יכולים לזהות תכונות קטנות כמו 30-50 ס"מ, המאפשר מיפוי מהירות מפורט באמצעות מעקב וזיהוי של כוויות, אגמים על-ידי הגזע, ותכונות אחרות בקנה מידה בסדר גודל זה קרחונים בפרט שטחי שטח חיוני להבנת מנגנוני תגובה מקומיים והסיכונים כגון היווצרות של כוויות, היתוך ו routing.

חיישנים רדאר - במיוחד מכ"ם אנזים (SAR) - יתרונות ברורים: הם חודרים כיסוי ענן ויכולים לפעול יום או לילה, חיוני לניטור קרחונים באזורים מעוננים או קוטביים עם חשיכה מורחבת.

מדד SAR (InSAR) מודד עקירה עם דיוק בקנה מידה סנטימטר, חושף שינויים בגובה עדין לאורך זמן.לדוגמה, נתונים InSAR שימשו לזיהוי אירועים תת-גזעיים האגם מרוקן באנטארקטיקה, אשר יכולים להשפיע על יציבות גיליון הקרח, וכדי למנוע איזון המוני בגל קרח בגרינלנד.בנוסף, SARimetry וטכניקות שונות של אינטרפרומטריה לספק תובנות על פני השטח למאפיינים גסים וקרח.

שיטות זיהוי שינוי

שלוש טכניקות עיקריות שולטות בניתוח של תמונות לוויין מרובות-זמניות לגילוי שינוי קרחונים:

  • (FLT:0) ,מונח אורך טווח של delineationofLT:1; ידני או מיפוי אוטומטי של חזיתות הקרחון מדימויים אופטיים במועדים שונים, מדידה של מרחקים, חישוב של שינויים באזור. שיטה זו מסייעת לכמת קרחונים או להתקדם במונחים של מידה אופקית ומספקת נתונים בסיס לניתוח שינוי נפח.
  • (FLT:0) שינוי בדימויים דיגיטליים (DEMs)FLT:1: מצע של DEMs נגזר מדימויים אופטיים סטריאו (למשל, ASTER, SPOT, ArcticDEM) או מכ"ם altry (למשל, CryoSat-2, ICESat-2) כדי להניב שינוי ומאזן המוני גיאוגרפי זה.
  • (FLT:0) מיצוי שדה של שדה התעופה של תפוצה:1: צלב-קורלציה של זוגות תמונות (אופטימיים או SAR) כדי להפיק וקטורים מהירים פני השטח, גילוי דינמיות זרימה והתנהגות הגדילה.

כל שיטה מגיעה עם תמונות מסחר.דמיות אופטיות דורשות סצנות ללא ענן, אשר יכול להיות נדיר באזורים ימיים, בעוד שדימויים מכ"ם נמנעים מעננים, אך עלולים לסבול מעיוותים גאומטריים כמו מנוחה ורעש חריף.שלב חיישנים רבים בתוך מסגרת אנליטית יחידה - שדה גדל המכונה FLT:0data fusionFal ReLT:1 - משפר הן את ההחלטה והתוצאה של מעקב אחר קרחונים, המאפשרים, קרוב לקרח.

עקבו אחרי Retreat and Advance

סינתזה גלובלית של קווי קרחונים מודרנים, כגון:0Randolph הקרחון ממציאי FLT:1 (RGI), להראות כי האזור הקרחונים הכולל (לא כולל גליונות הקרח הגרינלנד והאנטארקטי) ירד בכ -10 עד 15% מאז שנות ה-60, עם האצה לאחר שנת 2000.

מגמות נסיגה גלובלית

אזורים עם ההפסדים הקרחונים הבולטים ביותר כוללים את האלפים האירופיים (אובדן שטח > 50% מאז 1850), הרי האנדים הדרומיים, ההימלאיה והמערבית של צפון אמריקה. בהרי האלפים, תמונות לוויין מראות כי קרחונים רבים תפצלו לתוך גופי קרח קטנים יותר, וחלקם נעלמו לחלוטין.

ה-FLT:0 קולונל קולומביה הקרחון 1 באלסקה, פעם קרחונים גאות יציבים, החלו לסגת במהירות בשנות ה-80, שנמשכו היום – תקופת כהנוס שלהם נסוגה יותר מ-20 ק"מ.נסיגה מהירה דומה מתועדת עבור קרחונים של מים גאותים בסאלבאררד, נובה זמאלה, וקשתאגו הארקטי הקנדי, שם התחממות האוקיינוסים ושינויים בתנאי קרח ומזרזים מאיצים.

קרחונים משתנים ו- Surge-Type

לא כל הקרחונים נמצאים בירידה במסוף. קרחונים מסוג Surge-type - שנמצאו בעיקר באלסקה, סברד, הקרקום ופטרגוניה - פרקים תקופתיים של התקדמות מהירה (לעתים קרובות עשרות עד מאות מטרים ביום) ואחריו שלבים quiescent ארוכים לאורך עשרות שנים. אלה מונעים על ידי הידרולוגיה מורכבת ותהליכי עיוות קרח.

[ה] [ה]]] [ה]][ה]]][ה]] [ה]]]][ה]]]][ה]]] [ה]][ה]]]]]][ה]]]], [ה[[המאה ה-20], ו[התחילה] התגברות על הקרחונים [ה[[ה[[המאה ה-20]]], על ה[[ה[[המאה ה-20]], על ה[[המאה ה[[ה[[המאה ה[[המאה ה-20]],]],]],]], ו[[1943]], [[המאה ה[[1943]], [[ה[[1924]], [[המאה ה[[1924]],]],]],]], [[ה[[1924]], [[ה[[1943]], [[ה[[1924]],]], [[ה[[1924]], [[ה[[1924]], [[ה[[1924]], [[ה[[1924]], [[1924]], [[ה[[1924]], [[ה[[1924]], [[ה[[1924]], [[ה[[1924]], [[ה[[1924]], [[

מחקרים על תצפיות לוויין

בחינת אזורים ספציפיים מדגישה את העוצמה והמגבלות של ניטור קרחונים מבוסס לווייני ומספקת תובנה בתגובות קרחונים אזוריות לאקלים.

קרח גרינלנד Sheet

[הטבע הגרינלנדי מאבד את המסה בשיעור מאיץ, תורם כ-0.0 מ"מ לשנה להעלאת רמת הים העולמית.משימות לוויין כולל FLT:0 [GRACEFLT:1] (Grav Experiment) ויורשו GRACE-FO מזהה שינויים בתחום הכבידה של כדור הארץ הנגרמים על ידי אובדן המוני קרח בינתיים, FLT2:2R2F3P:2phirdlass) ו-R3 (מסלול) ושינויים מדויקים בדרגה גבוהה של קרחונים).

יאקובסבן איסבנד, אחד הקרחונים הגדולים ביותר של גרינלנד, עבר תרומות דקות ומהירות דרמטיות מאז קריסת הלשון הצף שלה בתחילת שנות ה -2000. A-20 מחקר באמצעות לנדsat ו- Sentinel-2 נתונים מצאו כי FLT:0Zariaachiae Isøm ProjectFLT:1 בצפון מזרח גרינלנד נסוג 30 ק"מ ועכשיו פריקה לתוך כדור הארץ, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 לתוך כדור הארץ, 000, 000, 000, 000, 000, 000 לתוך כדור הארץ, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 לתוך כדור הארץ, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 לתוך כדור הארץ כדי להפחית את כדור הארץ, 000 לתוך כדור הארץ כדי להפחית את כדור הארץ, 000 לתוך כדור הארץ, 000, 000 כדי להפחית את כדור הארץ, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 כדי להפחית את הפחתת כדור

הקרחון ההימלאיה

קרחונים ההימלאיה הם מקור מים טרי קריטי לדרום אסיה, אך הם נשארים בין המבודדים ביותר בשל שטח סלעי, גבולות פוליטיים, וגישה שטחית מוגבלת.

הערכה של 2019 באמצעות תמונה של 0ASTERFLT:1 ו-FLT:2LandsatFLT 3 תמונות מצא כי קרחונים ההימלאיה איבדו בממוצע 0.3 מטרים של עובי קרח בשנה מ 2000 עד 2016, עם שיעורים גבוהים יותר במזרח ההימלאיה ושיעורים נמוכים יותר באזור קרקואם - שכבה של שברים על פני השטח - מפלסמי קרח - משקף את הקרחונים הפנימיים ומדכאים מפני שמראות את הקרח ומדכאים.

מחקרים אחרונים המשלבים את SAR:0.10entinel-1FIRLT:1 SAR ו-FLT:2 sentinel-2IRFLT 3:3 משופרים זיהוי של אגמים על-ידי גזעיים, אשר מהווים סיכון מבול שיטפון במורד הזרם כאשר הם מתפרצים.

שדות קרח פטגוניים

שדות הקרח הצפוני והדרומיים הם ההמונים הגדולים ביותר בקרח המנוך בדרום המיספרה.הם מאבדים מסה מהר יותר מרוב הקרחונים ההרים בשל שילוב של משקעים גבוהים, התחממות מהירה, והופכים למשימות עמוקות של פיורדים.לוויין אלטר כגון CryoSat-2 ו- ICESat-2 מראים כי שדה הקרח הפטרוני הדרומי דחוס עד 3-4 מטרים באזורים מסוימים בשנה.

סדרת תמונות של לנדסאט מגלה כי ה-FLT:0Glaciar פריטו מורנומיר 1, בניגוד לרוב הקרחונים השכנים, נשאר במצב של quasi-equilibrium, כי חזית הגילוח שלה מייצבת על ידי נקודת תצפית סלעית.זה גבולות בקרה טופוגרפיים מקומי ומדגיש את החשיבות של גיאומטריה מפורטת ותנאי מיטה במודולציה, לעתים קרובות, על ידי שינוי אקלים שלא ניתן להדהים.

אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות התקדמות יוצאת דופן, ניטור קרחונים מבוסס לווייני עומד בפני כמה מכשולים שמשימות מתמשכות ומתוכננות נועדו להתגבר עליהם.

פיזור נתונים וכיסוי ענן

כיסוי ענן עקבי באזורי קרחונים ימיים (למשל, פטגוניה, אלסקה, סגלגלארד) מגביל באופן חמור את מספר התמונות האופטיות הנתונות, מה שגורם לזיהוי שינוי ארוך טווח.למרות שחיישנים מכ"מים מקטינים את הבעיה הזו על ידי עננים וחושך, רוב משימות SAR פועלות כיום במספר מוגבל של קיטובים וצפייה בגיאומטריה, מה שהופך את המיפוי הגיאומטרי של גיאומטרי, כמו גם בעיות קרח חלשות.

ההשקה של NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar (NISAR) ,RLT 1 ב 2024, עם יכולת L-band ו- S-band כפול, מבטיחה שיפור עצום של הכיסוי העולמי בכל 12 ימים.זה יאפשר מהירות אמינה יותר ושינויים מוצרים עבור אזורים מעוננים, שיפור זיהוי של אירועים, ושיפור של קרח תחת דינמיקה שונה בתנאי אקלים.

מתקדם ב-AI ו- Machine Learning

ספריה ידנית של קווי המתאר של קרחונים מאלפי סצנות לוויין הזמינות היא לא מעשית וסובייקטיבית.מודלים למידה עמוקה - במיוחד רשתות עצביות אבולוציה (CNN) ומשנה חזון - משמשים יותר ויותר למיפוי קרחונים אוטומטיים וסיווג. לדוגמה, מחקר 2023 אשר עיצב מודל U-Net על תמונות לנדsat והשגת יותר מ-95% דיוק בפירוק קרחונים ללא קרח וקרחונים.

השילוב של מחשוב בעל ביצועים גבוהים, ארכיונים נתונים פתוחים (למשל, FLT:0.Google Earth EngineFLT:1), ופלטפורמות מבוססות ענן מדמוקרטיות גישה לנתונים לווייניים ולכלים אנליטיים.זה מטפח שיתוף פעולה בין חוקרים, קובעי מדיניות ובעלי עניין מקומיים, מאיץ מעקב ומאמץ הסתגלות אקלים ברחבי העולם.

שילוב עם תצפיות שדה ומודלים

בעוד שנתוני לוויין מספקים כיסוי מרחבי וזמני שאין כמוהו, במדידות השבו נותרו חיוניות ל calibration ולאימות. קמפיינים שדה אוספים עובי קרח, מהירות, טמפרטורה ונתוני הצטברות שלג המסייעים לפרש אותות חישה מרחוק.שילוב של תצפיות לווייניות עם זרימת קרח מספרארית מודלים אקלים משפר את ההבנה של מנגנוני תגובה הקרחון ומשפר יכולות חיזוי.

טכניקות מתפתחות כגון כלי אוויר בלתי מאוישים (UAV) photogrammetry ו-קרקע-penetrating מכ"ם משלימים נתונים לווייניים על ידי מתן מדידות אולטרה-גבוהות של פני השטח ותנאים תת-קרקעיים אלה הם חיוניים לחשיפת משובים מורכבים השולטים התנהגות קרחונים בעולם התחממות.

מסקנה

היישום של לווייני מרחוק רגיש לעקוב אחר נסיגת קרחוני וקידמה שינתה את ההבנה שלנו של גופים קרח דינמיים אלה ותפקידם במערכת כדור הארץ.מסינתזה גלובלית של אובדן המוני קרח ועד מחקרים מפורטים של קרחונים מסוג הגאז'ים וקרחונים של קרח, תצפיות המבוססות על שטח מספקים תובנות קריטיות בקצב ובנהגים של שינוי.למרות אתגרים הקשורים לכיסוי ענן, נתונים, עיבוד מורכב וטכנולוגיות מעקב מדויקות יותר, אפילו יותר, תוך מעקב מדויקות יותר, וטכנולוגיות זמן משולבות, וטכנולוגיות מתקדמות יותר.

ככל ששינוי האקלים מאיץ, הפיתוח והיישום המתמשך של ניטור קרחונים לווייני יהיה חיוני כדי ליצור תחזיות עליית פני הים, ניהול משאבי מים, הערכת סיכונים ומדיניות האקלים.השולחים הקפואים של הפלנטה שלנו, ברגע שזמין רק על ידי משלחות שדה חוצות, ניתן לצפות כעת ברציפות מהחלל - מאפשר לאנושות להבין טוב יותר ולהגיב לזעקה המשתנה במהירות.