Arktiszi jégvastagság

Az ICESat–2 jeges műholdnak köszönhetően a korábbinál pontosabban mérhető a sarkvidékeken a tengereket borító jégtakaró vastagsága.

A sarkvidékek kutatásában a legnagyobb nehézséget az óceánokat, a Jeges-tengert, illetve a Déli-óceánt borító jégtakaró vastagságának mérése jelenti. A frissen keletkezett jég esetleg csak néhány centiméter vagy deciméter vastagságú, míg a több télen keresztül hízó (és nyáron sem megolvadó) jégtakaró vastagsága több méter is lehet.

Hagyományosan a jég mennyiségének becslését a jég vízfelszín fölé nyúló részének vastagsága alapján becsülik meg, tudva, hogy a jég sűrűsége kisebb a tengervízénél, ezért a jég úszik a víz felszínén. (A módszer elvben pontos, de csak a szabadon úszó jéghegyek, jégtáblák esetében. Ha az összefüggő jégtakaró például egy tengerszorosban beékelődik a partok közé, akkor már nem tekinthető szabadon úszónak, így Arkhimédész törvénye is csak korlátozottan alkalmazható a jég vastagságának becslésére.)

Az ICESat–2 átvonulásai (zöld vonalak) a Jeges-tenger fölött 2018 novembere és 2019 márciusa között. Mivel az ICESat–2 pályahajlása pontosan 92°, ezért az Északi-sarkot körülvevő, 2° sugarú körben nincsenek mérések. (Kép: NASA Scientific Visualization Studio)

Ezen a helyzeten segít a NASA 2018 szeptemberében felbocsátott ICESat–2 műholdja, amely közvetlenül méri a jég vastagságát, bár ebben az esetben is fel kell tételezni, hogy a jég szabadon úszik. A műhold zöld lézerimpulzusokat küld a Föld felszíne felé, majd a visszaverődő jelek futási idejét mérve következtetni lehet a felszín magasságára. A jégfelszín magasságát a nyílt vízfelszínével összehasonlítva következtetni lehet a jég vízből kiálló vastagságára, abból pedig a teljes vastagságra. Eközben figyelembe veszik a jég tetejére rakódott hóréteg vastagságát és tömörségét, mert a hó kisebb sűrűsége miatt Arkhimédész törvénye alkalmazásakor az eredményt ennek megfelelően korrigálni kell. A hó felgyülemlésének legkorszerűbb modelljeit még az ICESat–2 indítása előtt fejlesztették ki.

Az ICESat–2 jégvastagság mérései a Jeges-tenger térségében. Az animáció közepén megjelenő téglalap a mérés eredményeit mutatja, a narancssárga függőleges vonal a lépték, amely 10 méternek felel meg. Az animáció végén a kép a műhold mérései alapján kapott 2018/19 téli, átlagos jégvastagság adatokat tünteti fel, a világoskék a vékony jeget, a lila az 5 méter vastagságot jeleníti meg (a színskála a bal felső sarokban látható). (Forrás: NASA Scientific Visualization Studio; YouTube)

Az ICESat–2 lézeres altiméterével végzett nagyon pontos méréseknek köszönhetően első ízben sikerült a nagyon vékony jégrétegek vastagságát megmérni. Ez azért fontos, mert a sarkvidék melegedése miatt egyre inkább dominánssá válik a vékony jég, míg a több évig megmaradó, néhány méter vastag jégtakaró egyre inkább visszaszorul, amint az harmadik képünkön a világoskék területek lilával szembeni dominanciájából jól érzékelhető. A pontos jégvastagság-mérések felbecsülhetetlen értékűen a poláris vidékek változásainak nyomon követésében.

A 2018/19 téli, átlagos jégvastagság az ICESat–2 mérései alapján. A világoskék a vékony jeget, a lila az 5 méter vastagságot jeleníti meg. (Kép: NASA Scientific Visualization Studio)

Kapcsolódó cikkek:
A Jeges-tenger mélyén
Jég és erdő
ICESat-2: új jégmérő műhold indult
Drágul és késik az ICESat-2
A Föld jege

Kapcsolódó linkek:
A tengeri jég vastagságának mérése az ICESat–2-vel (NASA Scientific Visualization Studio)