CryoSat-2

Prova del satèlit en Alemània.

Cryosat-2 és un proyecte de la Agència Espacial Europea (ESA) que consta d'un satèlit de tecnologia radar dissenyat per a l'estudi de les regions gelades de la terra, de les variacions en la seua superfície, de la gruixa del gèl, del seu massa i de com a vària esta en el temps des d'una altitut de poc més de 700 km i alcançant latitut de 88°, CryoSat-2 està monitoreando canvis precisos en la gruixa de les capes de gèl polar i el gèl marí flotant. Les observacions realisades durant els tres anys de vida de la missió proporcionaran proves concloents de les taxes a les que la capa de gèl pot estar disminuint és la primera missió europea dedicada a monitorizar els camps de gèl de la Terra. I la necessitat d'un nou satèlit ve donada perque els satèlits que orbitaban en el moment, tant els òptics com els basats en radars de microones, proporcionaven informació sobre l'extensió del gèl de la criosfera, a on els efectes del canvi climàtic resulten més evidents, mostraven on es troba el gèl, pero no disponen de mijos per a estimar la seua massa en precisió, o per a determinar cóm varia la seua massa en el temps la NASA va utilisar el satèlit ICESat el qual disponia d'un sistema actiu de medició per làser per a estimar la gruixa de les capes de gèl, pero la seua efectivitat estava llimitada per les condicions meteorològiques en la superfície de la Terra i pels problemes en el làser, este satèlit es troba inoperativo este proyecte va començar en 2005 en la creació del satèlit CryoSat, que es va perdre per un problema en el llançador que devia situar-ho en òrbita. En lo que CryoSat-2 es va convertir en el segon satèlit dedicat a medir les variacions en la gruixa del gèl el satèlit CryoSat-2 transporta el primer altímetro radar de la seua classe, capaç de superar les dificultats inherents a la medició de la superfície del gèl des de l'espai. Este sofisticat Altímetro de Interferometría Radar SAR (SIRAL), este és principal instrument en el que conta i pot medir la gruixa del gèl marí en una precisió d'uns pocs centímetros i monitorizar canvis en la gruixa de les grans capes de gèl que cobrixen Groenlàndia i l'Antàrtida i pot analisar en precisió les vores d'estes capes, que és on es desprenen els icebergs l'instrument SIRAL envia mils de polsos radar cap a la superfície de la Terra cada segon, i medix en precisió el temps que tarda en rebre els ecos. Gràcies a que la posició del satèlit en l'espai és coneguda en una gran precisió, estes senyes es poden utilisar per a traçar un mapa de la superfície del gèl a escala global en una precisió d'uns pocs centímetros des del punt de vista climàtic lo que interessa realment és estudiar la regió pròxima a les vores de les grans masses de gèl, a on enormes glaciars es precipiten cap a el mar

CryoSat-2 - Directori eoPortal - Missions SatelitalesCryoSat-2 també du instalat a bordo un «Sistema Doppler de Orbitografía i Radiolocalización Integrada per Satèlit» (DORIS), capaç de detectar i medir el efecte Doppler en les senyals emeses per una ret de radiobalizas situades en diferents punts del món, lo que permet determinar en precisió l'òrbita del satèlit, en una precisió de milímetros, lo que en este cas és essencial per a poder medir en precisió l'altura de la superfície del gèl la missió utilisa dos tècniques diferents per a millorar la visió del altímetro de CryoSat-2, una millora la precisió del altímetro en la direcció llongitudinal del seu desplaçament i la segona millora les mides realisades en direcció travessera CryoSat-2 va ser llançat el 25 de febrer de 2010 per la companyia espacial internacional Kosmotras, té un pes d'uns 700 kg i orbita a 700 quilómetros de la superfície de la Terra. Les senyes generades per CryoSat-2 permetran comprendre millor la dinàmica de les masses de gèl, proporcionaran a la comunitat científica informació de gran valor sobre esta variable i contribuiran als estudis sobre el canvi climàtic. Quan el satèlit emet senyal, esta aplega a la superfície del gèl ignorant la neu, lo que dona una precisió excelents. Per a ajudar a calibrar lo més precisament possible els instruments del satèlit, el proyecte conta en equips terrestres que realisen anàlisis del terreny en les zones que és necessari, conseguint aixina senyes correctes la missió Earth Explorer CryoSat de la ESA es dedica a medir la gruixa del gèl marí polar i monitorear els canvis en les capes de gèl que cobrixen Groenlàndia i l'Antàrtida CryoSat-2 és la missió d'oportunitat Earth Explorer de seguiment en el programa Living Planet de la ESA. Reemplaça a CryoSat, que va ser seleccionat per al desenroll en 1999 i perdut com a resultat d'un fracàs de llançament el 8 d'octubre de 2005. La missió original de CryoSat va ser proposta per Duncan Wingham del University College London i un equip científic internacional. Duncan Wingham és també el PI de la missió es preveu una duració nominal de la missió de tres anys . En febrer de 2006, la ESA va rebre llum verda dels seus Estats membres per a construir i llançar una missió de recuperació CryoSat, CryoSat-2,basada en els mateixos objectius que la missió CryoSat original. No obstant, el disseny del cryoSat-2 spacecrasft s'està actualisant. Els canvis requerits en el disseny de CryoSat-2 varen ser examinats des de decembre de 2006 fins a giner de 2007. s'han aprovat un total de 85 millores/modificacions en el disseny de CryoSat 2 . Una volta en òrbita, s'utilisarà un algoritme especial per a convertir les senyes recopilades pel satèlit CryoSat-2 per a crear mapes de gèl més precisos. La trayectòria de l'òrbita de CryoSat-2 significa que s'enfrontarà a temperatures extremes.

Missió

El vist i plau per a construir i llançar la segona missió CryoSat va aplegar en febrer de 2006 despuix de la pèrdua del primer satèlit CryoSat en octubre de 2005 per una falla en el llançador. El Centre de Control d'Operacions de Vol CryoSat-2 es troba en ESOC, Darmstadt, Alemània.

Equip de control de vol

Ademés de construir el nou satèlit, es varen portar a terme o s'estan portant a terme una série d'experiments de camp per a recolzar la missió CryoSat-2 en l'Àrtic. En paralel als esforços en terra, l'Institut Alfred Wegner volarà els seus avions POLAR5 a través del lloc de gèl blau, començant just abans de Nadal i terminant abans de l'Any Nou. L'equip de control de vol de CryoSat treballa en una sala de control dedicada ubicada en ESOC. Tots en ESOC varen observar en profunda decepció cóm la primera missió CryoSat, llançada el 8 d'octubre de 2005 en un llançador Rockot, va terminar en fracàs; CryoSat es va perdre totalment solament uns minuts despuix del llançament i ans que l'Equip de Control de Missió de ESOC tinguera l'oportunitat d'adquirir el satèlit. Tots els elements varen ser revalidats i provats abans de la nova data de llançament, de modo que l'Equip de Control de Vol va estar igualment preparat com l'última volta per a ocupar-se del comando i control, el manteniment del software a bordo i la planificació de la missió, aixina com l'interfaç en atres equips de ESOC, incloent Dinàmica de Vol, Instalacions en Terra i Soport de Software.CryoVEx 2008 . CryoVEx 2008 és una continuació d'una série de campanyes anteriors que se centren en la recopilació de senyes sobre les propietats de la neu i el gèl sobre la terra i el mar. Abdós equips són part d'un esforç comú per a recopilar senyes vitals en terra i des de l'aire en apoyo de la missió de gèl CryoSat-2 de la ESA. Els dos exploradors belgues de l'expedició, Alain Hubert i Dixie Dansercoer, «varen chafar» el gèl marí front a la costa de Siberia l'1 de març de 2007, cada u tirant d'un trineu de 130 kg que contenia suministraments i equips. Una campanya paralela de científics d'Alemània, Noruega i el Regne Unit s'està desenrollant en l'archipèlec extrem nort de Svalbard, Noruega. Com a part de la campanya CryoVEx 2007 , passen un més fent medicions de les propietats de la neu i el gèl a lo llarc de llarcs transectos que travessen la superfície de la capa de gèl. En comparar les senyes aerotransportados en les medicions terrestres, els científics provaran i verificaran nous métodos per a recuperar el canvi en la gruixa del gèl de la missió del satèlit CryoSat-2 abans del llançament. Va ser volat en març de 2004 sobre les extensions de neu i gèl de Svalbard.- La campanya CryoVEx 2006 va tindre lloc en abril/maig de 2006 i va consistir en activitats coordinades en l'aire i en terra en apoyo de els objectius de validació de CryoSat-2 en tres llocs de validació terrestre i una série d'experiments de gèl sobre Alert / Illa Ellesmere, Canadà. El altímetro de radar D2P va volar a bordo de l'avió NASA-P3 junt en els altímetros làser ATM per a recopilar medicions simultànees de làser i altímetro de radar sobre el gèl terrestre i marí. Tal treball de terra minuciós és necessari per a poder medir la gruixa del gèl fins al nivell d'un centímetro des de l'espai. Açò, a la seua volta, pot conduir a una millor comprensió de l'impacte que el canvi climàtic està tenint en els camps de gèl polar. Es varen portar a terme moltes més campanyes de CryoVEx a lo llarc de la missió CryoSat-2 según lo dispuesto en l'archiu ASIRAS en el eoPortal.

Visió

Açò ha permés un aforro de costs molt significatiu, pero planteja alguns problemes per al recapte d'energia solar adequada en l'òrbita inusual de CryoSat-2. El FCT en ESOC supervisa la planificació de la missió, el monitoreo de l'estat de la nau espacial, el control de la nau espacial, la determinació i el control de l'òrbita, la determinació i el control de l'actitut i el manteniment del software a bordo, entre uns atres. Totes estes són tasques que són comunes a qualsevol missió d'òrbita terrestre baixa com CryoSat. El llançament i la fase d'òrbita primerenca, que va durar tres dies, varen dur al satèlit al seu modo de apuntamiento fi, en preparació per a començar a encendre la càrrega útil seguida d'activitats de posada en marcha.Richard Francis, Director de Proyectes de la ESA per a CryoSat-2, va comentar que, «Naturalment, estem decepcionats per este nou retart. El satèlit ya ha passat més de sis mesos en almagasenament a l'espera d'una oportunitat de llançament. Reiniciem les activitats de prova en abril en l'esperança de tindre una carrera clara, pero desafortunadament ara tindrem que tornar a posar el satèlit en el seu contenidor durant uns mesos més. Despuix de la decepció de perdre el CryoSat original, inclús ans que tinguérem l'oportunitat de contactar-ho, estem esperant ansiosamente este llançament. » CryoSat-2 serà el tercer dels satèlits Earth Explorer de la ESA en òrbita, despuix de la missió de gravetat GOCE en març, i la missió d'aigua SMOS, que s'enviarà al cosmódromo de Plesetsk en Rússia esta semana per al seu llançament el 2 de novembre.CryoSat-2 en la cambra de simulació solar« CryoSat serà la nostra pròxima missió Earth Explorer en l'espai i estic orgullós de que la ESA i els seus Estats membres hagen tardat solament quatre mesos en posar-se d'acort sobre la reconstrucció de la missió de gèl de la ESA despuix de la pèrdua del satèlit original en 2005».Gèl polar El satèlit du el primer altímetro de radar de microones per a tot tipo de clima optimisat per a detectar canvis en l'elevació d'abdós tipos de gèl. L'instrument central es diu SIRAL, abreviatura de SAR Interferometric Radar Altimeter té dos antenes de radar i explota el processament d'obertura sintètica.

Sistema

L'estació terrestre - Kiruna l'única estació terrestre de rutina per a CryoSat es troba en l'estació ESA/ESTRACK en Kiruna, en el nort de Suècia segmente terrestre i sistema de control de missió el segment terrestre CryoSat-2 en ESOC està utilisant el sistema de control de missió SCOS-2000. Un aspecte important del segment terrestre CryoSat-2 és que ha segut dissenyat per a operacions en un baix nivell de mà d'obra. La plataforma i la càrrega útil la càrrega útil principal de CryoSat-2 és el altímetro de radar SAR / interferométrico , que té capacitats esteses per a complir en els requisits de medició per a l'elevació de la capa de gèl i la taula lliure de gèl marí. CryoSat-2 també du tres rastrejadors d'estreles per a medir l'orientació de la llínea de base. Ademés, un receptor de radi cridat Doppler Orbit and Ràdio Positioning Integration by Satèlit i un chicotet retro reflector làser asseguren que la posició de CryoSat-2 serà rastrejada en precisió. La nau espacial CryoSat-2 està sent construïda i integrada per EADS Astrium GmbH de Friedrichshafen, Alemània, com a contractiste principal d'un consorci. L'estructura de la nau espacial consistix en un llarc cos rectangular de plataforma principal, coronat per panels solars fixos en forma de tenda de campanya. La nau espacial no té apèndixs desplegables ni cap atra part mòvil, llevat les vàlvules del propulsor. La nau espacial està estabilisada en 3 eixos. S'elegix una llaugera actitut de nas cap a avall del S/C per a assegurar una correcció d'actitut mínima per destorbament de gradient de gravetat. La generació d'energia de la nau espacial és proporcionada per dos panels solars GaAs de triple unió en una eficiència del 27,5% , cada panel proporciona una potència de 850 W a l'incidència solar normal. L'energia és almagasenada per una bateria de ions de liti Coneiximent de apuntamiento creuat d'alta precisió de < 10 segons d'arc per al modo SARIn . - Un sistema de gas fret per a control d'actitut i maniobres de transferència i manteniment d'òrbita, 16 propulsors de control d'actitut i 4 propulsors de control d'òrbita . - Un conjunt de tres cabezales de seguiment estelar que proporcionen una determinació autònoma de l'actitut inercial per a la nau espacial. En el seu modo d'adquisició, que tarda de 2 a 3 segons, el rastrejador d'estreles calcula una actitut grossa fent coincidir els patrons triangulars de les estreles en els patrons almagasenats en el seu catàlec. Posteriorment, en el modo d'actualisació d'actitut calcula l'actitut precisa a una velocitat d'1,7 Hz. L'actitut del rastrejador d'estreles servix també com a referència per a determinar l'orientació de la llínea de base interferométrica SIRAL. El deflector del rastrejador d'estreles ha segut dissenyat per a complir en l'àngul d'exclusió solar requerit de 30 i l'àngul d'exclusió de la lluna de 25. Estos ànguls d'exclusió asseguren, junt en l'estage del rastrejador estelar en el banc de l'antena, que durant tota la missió el sol i la lluna solament poden cegar un cap del rastrejador estelar en qualsevol moment

.

Paràmetro	Requisit	Estat MRS
Configuració	modo de 3 eixos, velocitat o integració (una configuració mecànica i electrònica optimisada)	DE ACUERDO
Massa de l'instrument	< 0,75 kg (arquitectura electrònica i mecànica d'acort en el detector MEMS)	0,745 kg
Consume d'energia (nominal)	< 3,5 W	5,4 W
Estabilitat de biaix (3σ), ΔΤ < ±10 °C	De 5 a 10°/h durant 24 hores (açò representa una millora del factor 10 en els millors dispositius MEMS existents)	10-20°/h
Caminada aleatòria angular	< 0,2°/h1/2	0,04º/h1/2
Gama	Fins a 20°/s	DE ACUERDO
Interfaç	RS-422, SpaceWire, analògic	RS-422, analògic
Missió	18 anys en GEO (açò va requerir una implementació reforçada per radiació i electrònica lliure de ITAR)	DE ACUERDO

Dimensions de la nau espacial	4,60 m x 2,34 m x 2,20 m
Massa de la nau espacial	720 kg (inclosos 37 kg de combustible)
Potència de la nau espacial	2x panels solars gaas montats en el cos, en 850 W cada u a incidència solar normal; Bateria de ions de liti de 78 Ah
Actitut	Apuntamiento local-normal estabilisat de 3 eixos, en actitut de 6° de nas cap a avall, utilisant magneto-torqueres i propulsors de gas fret de 10 mN
Volum de senyes	320 Gbit/dia
Almagasenament de senyes a bordo	Us de 256 Gbit de SSR (Solid State Recorder)
Vida útil del disseny de naus espacials	3,5 anys (objectiu de 5,5 anys)

Gèl marí coster

L'investigació basada en senyes de gruixa de gèl de les missions CryoSat i Envisat de la ESA junt en un nou model de neu ha revelat que el gèl marí en les regions costeres de l'Àrtic pot estar aprimant dos voltes més ràpit de lo que es pensava. Medició del francobordo del gèl marí els científics ajusten este efecte utilisant un mapa de la profunditat mija de la neu basat en medicions històriques de camp, pero este mapa ara està desactualizado i no té en conte l'impacte del canvi climàtic en les nevades de l'Àrtic i les variacions regionals de la profunditat de la neu. Un artícul, publicat recentment en The Cryosphere descriu cóm els investigadors varen canviar l'antic mapa de la profunditat de la neu pels resultats d'un nou model informàtic que calcula la profunditat i la densitat de la neu utilisant entrades com la temperatura de l'aire, les nevades i el moviment del gèl per a rastrejar quànta neu s'acumula en el gèl marí a mida que es mou al voltant de l'Oceà Àrtic. En combinar els resultats del model de neu en les observacions de radar de CryoSat i Envisat, varen estimar la taxa general de disminució de la gruixa del gèl marí en l'Àrtic, aixina com la variabilitat de la gruixa del gèl marí d'un any a un atre. Varen aplegar a la conclusió de que el gèl marí en les regions costeres clau de l'Àrtic s'està aprimant a un ritme de 70-100% més ràpit de lo que es pensava. sobre gèl fi «Esperem que este treball es puga utilisar per a evaluar millor el rendiment dels models climàtics que pronostiquen els efectes del canvi climàtic a llarc determini en l'Àrtic, una regió que s'està calfant a tres voltes la taxa global, i els millons de la qual de quilómetros quadrats de gèl són essencials per a mantindre el planeta fresc». Ademés de les conseqüències per als mecanismes de retroalimentación en la forma en que funciona el clima de la Terra, el adelgazamiento del gèl marí en les mars costeres de l'Àrtic té implicacions per a l'activitat humana en la regió, tant en térmens de transport marítim a lo llarc de la Ruta de la Mar del Nort, com d'extracció de recursos del fondo marí com a petròleu, gas i minerals. Este estudi confirma encara més l'importància clau de millorar la nostra capacitat de monitorear simultàneament la profunditat de la neu i el canvi de gruixa del gèl marí sobre l'Àrtic, que és un objectiu principal de CRISTAL, una de les futures missions d'expansió de Copernicus.

Variabilitat

L'escorrentía de la capa de gèl de Groenlàndia ha aumentat en les últimes décades afectant el nivell global de la mar, la circulació oceànica regional i els ecosistemes marins costers, i ara representa la major part del desequilibri de massa contemporàneu. Ací, utilisem l'altimetria satelital CryoSat-2 per a produir medicions directes de la variabilitat de l'escorrentía de Groenlàndia, basades en els canvis estacionals en l'elevació de la superfície de la capa de gèl. En ajustar la divergència en estat estacionario del gèl, estimem que l'escorrentía va ser de 357 58 Gt / any en promig, en estreta concordancia en les simulacions de models climàtics regionals .Les capes de gèl es veuen afectades per l'atmòsfera a través d'una varietat de processos de balanç de massa superficial , principalment nevades i escorrentía, i també perden massa en els oceans a través de la descàrrega de glaciars. La capa de gèl de Groenlàndia ha perdut massa en les últimes décades perque la descàrrega de gèl ha excedit el seu SMB1,2, contribuint en un estimat de 10,8 0,9 mm al nivell mundial de la mar des de 19923. Ademés d'elevar el nivell global de la mar, l'escorrentía de la capa de gèl també suministra aigua dolça a l'oceà regional. Encara que les estacions meteorològiques automàtiques proporcionen medicions puntuals dels components de les PYMES17,18 i les observacions per satèlit poden vigilar les tendències en l'extensió de la fusió de la superfície19, models climàtics regionals han segut la principal font d'estimacions de escorrentía en tota la capa de gèl. Perque la PYME de Groenlàndia seguix un fort cicle estacional23 en l'ablació neta i l'acumulació neta confinades als mesos d'estiu i hivern, respectivament, les medicions del canvi d'elevació de la capa de gèl oferixen l'oportunitat de monitorear cada procés. Al mateix temps, els canvis en l'elevació de la capa de gèl derivats dels processos de pimes i firn sols també s'han reconstruït utilisant MCR i models de densitat de firn. 28,29, i els models d'altimetria satelital i densitat de fin s'han combinat per a dividir els canvis d'elevació de la capa de gèl en senyals per processos meteorològics i dinàmics del gèl. En este estudi, utilisem l'altimetria de radar CryoSat-2 per a separar els canvis d'elevació a llarc determini i estacionals en la zona d'ablació de la capa de gèl de Groenlàndia entre 2011 i 2020, per a medir directament l'escorrentía a escala de la capa de gèl de Groenlàndia i caracterisar la seua recent variabilitat interanual. Canvi d'elevació de la capa de gèl es varen utilisar 51 millons de medicions de altímetro CryoSat-2 adquirides entre giner de 2011 i octubre de 2020 per a calcular el canvi d'elevació de la superfície en la capa de gèl de Groenlàndia. A partir d'estes senyes, calculem les tendències llineals en l'elevació utilisant un método d'ajust del model25,26 es va aplicar dins de 5 celes de cuadrícula de 5 km per a separar les fluctuacions d'elevació que evolucionen a lo llarc del temps de les resultants de la topografia local i les variacions temporals en la retro dispersió del radar . Per a evaluar la precisió de les tendències d'elevació de CryoSat-2, les comparem en 15,380 estimacions contemporànees i independents determinades a partir d'altimetria làser en l'aire. El adelgazamiento es concentra en el marge de la capa de gèl, d'acort en les troballes d'enquestes anteriors. Es varen sugerir que una banda sense canvi d'elevació just terra adins del marge de la capa de gèl en el suroest es deu a la formació de lloses de gèl de baixa permeabilidad que s'han identificat en altimetria làser aerotransportada i RCM. Ademés de les tendències d'elevació, també calculem l'evolució variable en el temps de l'altura de la superfície promediándolas anomalies d'elevació cuadriculadas mensuals a intervals de 60 dies . Les incertituts d'elevació variables en el temps s'estimen com l'error estàndar promig de les medicions d'elevació agregades, i les acumulem a lo llarc del temps en quadratura assumint que no estan correlacionadas temporalment. Els contorns púrpures representen àrees de desequilibri dinàmic a llarc determini, a partir d'imàgens òptiques repetides48,49 i tendències dinàmiques d'elevació determinades a partir de

l'altimetria satelital i el Model de Densificación Firn de l'Institut d'Investigació Marina i Atmosfèrica de Utrecht . taxes miges de variació d'elevació durant maig-agost i entre 2011 i 2020. Els contorns púrpures representen l'extensió de la zona d'ablació de la capa de gèl utilisada en este estudi. c Taxes miges de variació d'elevació durant setembre-abril entre 2011 i 2020. Série temporal de canvi d'elevació derivada de l'altimetria CryoSat-2 i el Model de Densificación Firn de l'Institut d'Investigació Marina i Atmosfèrica de Utrecht per a la zona d'ablació de la capa de gèl entre giner de 2011 i octubre de 2020.Definició de facies de capa de gèl i conques principals de drenage i subcuencas 39 utilisat en este estudi. També simulem el canvi d'elevació de la superfície de la capa de gèl per la compactación de firn i els processos de SMB utilisant el Model de Densificación Firn de l'Institut d'Investigació Marina i Atmosfèrica de Utrecht 28,29, forçat per el RCM RACMO2.3p220 . Per a examinar els canvis d'elevació associats en diferents processos meteorològics, utilisem RACMO2.3p220 simulacions per a definir les extensions espacials de l'ablació de la capa de gèl, l'escorrentía i les zones de neu seca. La zona de neu seca es pren com els 802 350 km², àrea per a la qual no sorgix escorrentía en la majoria dels anys, i exclou la zona de percolación a on l'aigua de desgel es filtra i es torna a congelar dins de la capa de neu. El cicle estacional de derretimiento i nevades En escales de temps sabanales, els canvis en l'elevació de la superfície de la capa de gèl en Groenlàndia estan dominats pel cicle estacional de escorrentía en estiu i nevades en hivern . Aprofitem esta característica distintiva calculant les taxes estacionals promig de canvi d'elevació entre 2011 i 2020 ajustant les tendències llineals per parts a les séries temporals del altímetro en estiu i hivern . En promig, la zona d'ablació es va aprimar en 2,80 0,47 m/any en estiu i es va engrossar en 1,18 0,39 m/any en hivern. El adelgazamiento de l'estiu aumenta cap al marge de la capa de gèl i és més gran i més estés en l'oest i suroest, a on les temperatures de la superfície són més altes. En general, el adelgazamiento d'estiu ha superat en créixens el engrosamiento hivernal en tota la zona d'ablació, que ha experimentat un adelgazamiento net promig de 6,12 0,38 m durant este periodo de dèu anys com a resultat . A través de la zona d'ablació, a on la densitat a la que es produïxen les fluctuacions d'elevació està ben restringida, les tendències d'elevació IMAU-FDM i CryoSat-2 estan en un acort notablement propenc en escales de temps interanuals i estacionals . Durant el periodo comú a abdós conjunts de senyes, els canvis d'elevació promig per época en la zona d'ablació estan fortament correlacionados en abdós estius i hivern , i concordar dins de 23 cm en general . Per a completar, incloem la Conca 4 ací, pero l'excloem de les nostres estadístiques reportades, perque la zona d'ablació allí és estreta. Esta nova investigació en particular, que es basa en medicions de la missió CryoSat de la ESA, mostra que els events extrems de derretimiento del gèl en Groenlàndia s'han tornat més freqüents i més intensos en els últims 40 anys, elevant el nivell de la mar i el risc d'inundacions en tot lo món. Solament en l'última década, 3,5 billons de tonellades de gèl s'han derretido de la capa de gèl de Groenlàndia i s'han derramat en l'oceà. L'investigació va ser finançada per la ESA com a part del seu proyecte Polar+ Surface Mass Balanç Feasibility i va utilisar medicions de la missió de gèl CryoSat de l'Agència, i és el primer estudi que utilisa senyes satelitales per a detectar l'escorrentía de la capa de gèl des de l'espai. « Preocupantemente, un terç d'este total es va produir en sol dos anys separats, en 2012 i 2019, dos estius calorosos en els que el clima extrem va dur a nivells récort de derretimiento del gèl no vists en els últims 40 anys. L'aument del nivell de la mar causada pel derretimiento del gèl aumenta el risc d'inundacions per a les

comunitats costeres de tot lo món i altera els ecosistemes marins de l'Oceà Àrtic dels que depenen les comunitats indígenes per a alimentar-se. Durant l'última década, l'escorrentía de Groenlàndia ha promediado 357 mil millons de tonellades per any, alcançant un màxim de 527 mil millons de tonellades de gèl derretido en 2012, quan els canvis en els patrons atmosfèrics varen causar que l'aire inusualment càlit s'assentara sobre gran part de la capa de gèl. Els canvis estan relacionats en events climàtics extrems, com les ones de calor, que s'han tornat més freqüents i ara són una de les principals causes de la pèrdua de gèl de Groenlàndia per l'escorrentía que produïxen. Sabem que establir i complir objectius significatius per a reduir les emissions podria reduir les pèrdues de gèl de Groenlàndia en un factor de tres, i encara hi ha temps per a conseguir-ho«. Estes primeres observacions de l'escorrentía de Groenlàndia des de l'espai també es poden utilisar per a verificar cóm els models climàtics simulen el derretimiento de la capa de gèl, lo que, a la seua volta, permetrà millorar les prediccions de quànt elevarà Groenlàndia el nivell global de la mar en el futur a mida que els fenomens meteorològics extrems es tornen més comuns. «Esta predicció té un ampli ranc, en part per les incertituts associades en la simulació de processos complexos de derretimiento del gèl, inclosos els associats en el clima extrem. Estes noves estimacions espacials de l'escorrentía nos ajudaran a comprendre millor estos complexos processos de derretimiento del gèl, milloraran la nostra capacitat per a modelar-los i, per lo tant, nos permetran refinar les nostres estimacions del futur aument del nivell de la mar». » Finalment, l'estudi mostra que els altímetros satelitales d'òrbita polar poden proporcionar estimacions instantànees del derretimiento del gèl d'estiu, lo que respala els esforços per a expandir la capacitat hidroelèctrica de Groenlàndia, i l'ambició d'Europa de llançar la missió Copernicus Sentinel Expansion CRISTAL per a finalment succeir a CryoSat. » «Mirant més cap al futur, la missió d'expansió Copernicus Sentinel CRISTAL assegurarà que el gèl vulnerable de la Terra siga monitoreado en les pròximes décades. » .

Llançament exitós

Des de la seua òrbita polar, CryoSat-2 enviarà senyes que conduiran a nous coneiximents sobre cóm el gèl està responent al canvi climàtic i el paper que eixercita en el nostre «sistema terrestre». El llançament de CryoSat-2 marca un guany significatiu per al programa d'observació de la Terra de la ESA i eleva a tres el número dels seus satèlits Earth Explorer posats en òrbita, tots havent segut llançats en poc més de 12 mesos. El satèlit es troba en òrbita polar, alcançant latitut de 88°. La combinació de la tecnologia a bordo i una òrbita polar proporcionarà evidència per a millorar la nostra comprensió de la relació entre el gèl i el clima.

Ara que CryoSat-2 està en òrbita de forma segura, l'Equip de Control de Missió del Centre Europeu d'Operacions Espacials de la ESA en Darmstadt, Alemània, està ocupat en la crítica «Fase de llançament i operacions primerenques». per a demostrar la viabilitat de la missió i definir els conceptes generals. En maig de 2001, la missió va ser aprovada per la Junta del Programa d'Observació de la Terra per a passar a la fase de desenroll complet. Posteriorment, la pila d'etapes de llançament i CryoSat varen seguir una trayectòria balística que va tornar a entrar en l'atmòsfera a uns 5 km/s. Un grup internacional de científics ha canviat les seues cómodes oficines per un dels entorns més inhòspits del planeta per a portar a terme una desafiant campanya de camp que es considera clau per a garantisar que les senyes entregades per la missió de gèl CryoSat de la ESA siguen lo més precisos possible. CryoVEx 2008 és una continuació d'una série de campanyes anteriors que se centren en la recopilació de senyes sobre les propietats de la neu i el gèl sobre la terra i el mar. Les senyes recopilades durant les campanyes permetran més vesprada als científics interpretar en precisió les variacions en la gruixa del gèl en el temps, que seran medits per la missió Earth Explorer CryoSat. La campanya inclou un experiment únic en el nort de Groenlàndia, a on se supon que el gèl «fret» és similar a grans parts de l'Antàrtida. Un segon Twin-Otter s'està utilisant per a posicionar als científics del Regne Unit i Canadà en la capa de gèl de Groenlàndia, Devon Isse Cap and Alert i els avions militars nortamericans i canadencs es posen en acció per a transportar combustible a l'estació de Alert i als científics. «Un dels experiments clau serà adquirir medicions coincidentes en l'aire i en helicòpter sobre el gèl marí», diu René Forsberg, del Centre Espacial Nacional Danés, responsable del programa aerotransportado. «En dos campanyes anteriors hem tingut solament un èxit parcial i realment nos agradaria saber si esta nova activitat experimental és possible i pot contribuir a la validació de les senyes de CryoSat sobre el gèl marí». Llançat en 2009, CryoSat-2 està específicament dirigit a alvançar en la nostra comprensió de la coberta de gèl polar i la seua resposta al canvi climàtic.CryoSat-2 medirà les fluctuacions en la gruixa del gèl tant en terra com surant en la mar per a proporcionar una image clara de l'influència que el canvi climàtic està tenint en les masses de gèl polar de la Terra. Com la senyal CryoSat és sensible a les variacions en les propietats de la neu i el gèl, és crucial comprendre i després corregir els canvis que ocorren naturalment per a que les tendències a llarc determini es puguen determinar en la major precisió possible. Açò inclou volar una versió aerotransportada del altímetro de radar CryoSat-2 i un altímetro làser per a prendre mides de gèl mentres els equips en terra prenen mides a mida que l'avió passa. « El coneiximent adquirit en medicions locals es extrapola a una escala global per a predir l'influència de les propietats de la neu i el gèl en les medicions de CryoSat-2 des de l'espai» .Ya a la mitat de la campanya, ya s'ha recopilat en èxit una gran cantitat de senyes i els científics esperen completar la campanya en el coneiximent de que el seu ardu treball contribuirà en gran mida a ajudar a la missió CryoSat a alcançar el seu objectiu de medir el canvi en la gruixa del gèl en una precisió sense precedents. L'idea d'un Nadal blanc pot semblar màgica per a molts de nosatres, pero pensem en un equip de científics que renuncien a la temporada festiva per a participar en una nova campanya que s'està portant a terme en una de les regions més inhòspites de la Terra per a recolzar la

missió de gèl CryoSat de la ESA. Científics alemans de l'Universitat Tècnica de Dresde i l'Institut Alfred Wegener estan passant fins a quatre mesos aventurant-se en els vasts confines congelats de lo que es coneix com la regió de «gèl blau» prop de la base aérea russa Novo en Dronning Maud Land en l'Antàrtida. En la disminució de la capa de gèl convertint-se ràpidament en una realitat, la missió CryoSat-2 de la ESA ha segut dissenyada per a medir la taxa exacta de canvi en la gruixa tanta del gèl que sura en els oceans com de les capes de gèl en terra. Per a medir la gruixa del gèl marí relativament prim, aixina com per a inspeccionar la superfície de les capes de gèl que tenen quilómetros de gruixa, es requerix instrumentació especialisada i métodos de processament de senyes. «La regió de gèl blau és un àrea única per a la calibración i validació de CryoSat», diu el professor Reinhard Dietrich de l'Universitat de Dresde, qui dirigix el proyecte per a l'Universitat. «Degut a que la superfície és essencialment gele poliment, la senyal de radar CryoSat des de l'espai es reflectirà directament en la superfície, sense penetrar en la neu. Açò nos donarà una comprensió molt millor de la precisió de la medició de l'altura de la superfície cryoSat, que és fonamental per a fer estimacions del canvi en la massa total de les capes de gèl a través de les medicions del altímetro». Actualment, un grup compost per dos científics de l'Universitat Tècnica de Dresde, Axel Ruelke i Franziska Kube, estan en el gèl, prenent minuciosament medicions de l'altura de la superfície utilisant sofisticats equips GPS remolcats per motos de neu.

En paralel als esforços en terra, l'Institut Alfred Wegner volarà els seus avions POLAR5 a través del lloc de gèl blau, començant just abans de Nadal i terminant abans de l'Any Nou. «La campanya Antàrtica 2008 en la regió de gèl blau nos ajudarà a comprendre millor cóm les senyals de radar CryoSat interactuen en la superfície del gèl i, en última instància, ajudarà a preparar-nos per a les evaluacions de precisió crítiques requerides per a la missió CryoSat una volta que es llance. » . Abdós equips, no obstant, són actualment partix d'un esforç comú per a recopilar senyes vitals en terra i des de l'aire en apoyo de la missió de gèl CryoSat-2 de la ESA. La missió CryoSat-2, el llançament de la qual està previst per a 2009, proporcionarà informació altament precisa sobre els canvis en les gruixa del gèl marí i terrestre en totes les regions polars nort i sur, i en fer-ho ajudarà a abordar preguntes clau sobre l'impacte del canvi climàtic en el mig ambient polar. La missió és un tour de force tècnic si es dona un pas arrere i es considera que el satèlit viajarà a més de 23.000 quilómetros per hora a 717 quilómetros sobre la superfície de la Terra i, no obstant, medirà els canvis en la gruixa del gèl fins a uns pocs centímetros per any utilisant el seu sofisticat altímetro de radar SIRAL. Els dos exploradors belgues de l'expedició, Alain Hubert i Dixie Dansercoer, «varen chafar» el gèl marí front a la costa de Siberia l'1 de març de 2007 i fins ara han cobert la sorprenent sifra de 2.500 km cada u tirant d'un trineu de 130 kg que contenia suministraments i equips. Estes senyes, a la seua volta, seran utilisats pels científics per a evaluar qué tan ben es poden predir les condicions de la neu utilisant els models climàtics existents, aixina com les entrades als métodos per a millorar la precisió dels mapes CryoSat-2 de la gruixa del gèl marí. «Estem fent un bon progrés», va dir Alain Hubert quan va ser contactat en la seua tenda de campanya en el gèl en el seu teléfon satelital fa uns dies. El dijous 12 d'abril, un grup de huit científics varen ser transportats en helicòpter a la remota capa de gèl de Austfonna. Com a part de la campanya CryoVex 2007, passaran un més fent medicions de les propietats de la neu i el gèl a lo llarc de llarcs transectos que travessen la superfície de la capa de gèl.«Actualment estem traslladant al nostre equip del depòsit en la part inferior de la capa de gèl de Austfonna al cim per a que pugam començar les nostres medicions terrestres i recolzar l'adquisició aérea», va dir Jon Ove Hagen quan va ser contactat el dilluns 16 d'abril. En comparar les senyes aerotransportados en les medicions terrestres, els científics provaran i verificaran nous métodos per a recuperar el canvi en la gruixa del gèl de la missió del satèlit CryoSat-2 abans del llançament. El treball aéreu continuarà fins al 24 d'abril i els equips de terra permaneixeran en la capa de gèl fins a principis de maig. Quan la campanya aplegue al seu fi, el desafiu serà analisar els grans volums de senyes per a caracterisar i millorar les medicions de CryoSat-2 de les superfícies de gèl canviants. És solament a través d'un treball tan minuciós que es pot conseguir el desafiu de medir la gruixa del gèl fins al nivell de centímetro des de l'espai i, a la seua volta, conduir a una millor comprensió de l'impacte que el canvi climàtic està tenint en els camps de gèl polar.No obstant, la decisió de reconstruir CryoSat i recuperar la missió inclou precisament eixe objectiu. El satèlit CryoSat-2 reemplaça a CryoSat, que es va perdre com a resultat de la falla del llançament en octubre de 2005. En el canvi climàtic provocant l'amenaça de retrocedir la capa de gèl, la necessitat de comprendre fins a quin punt açò pot estar succeint és encara més rellevant hui que quan es va seleccionar el primer CryoSat per al seu desenroll en 1999. La pèrdua del CryoSat original li va impedir contribuir a este esforç, pero l'explotació de CryoSat-2 es beneficiarà de el IPY. Programat per al seu llançament en 2009, CryoSat-2 medirà les fluctuacions en la gruixa del gèl tant en terra com en mar per a proporcionar evidència concloent sobre

si realment hi ha una tendència cap a la disminució de la capa de gèl. Ademés, ya que el gèl juga un paper tan important en el sistema de la Terra, la predicció del clima futur i el nivell de la mar depén de les senyes que CryoSat-2 realisarà. En l'any transcorregut des del vist i plau per a construir CryoSat-2, s'ha conseguit molt i el proyecte acaba de passar una fita important, que és la Revisió Crítica del Disseny durant la qual es varen analisar tots els canvis en el disseny. « Despuix del fracàs del llançament, conseguim organisar-nos prou ràpit per a que quan obtinguérem el vist i plau per a CryoSat-2 sabérem exactament qué fer. Fins ara tot està encaminat i esperem que això continue, de modo que a finals de 2007 nostre volgut CryoSat estiga casi completament reensamblado». En apoyo de el proyecte CryoSat-2, prendran valioses medicions de la profunditat de la neu a lo llarc del seu viage. Estes medicions són extremadament útils per a ajudar a validar la tècnica que s'utilisarà per a convertir les medicions de radar de CryoSat-2 en senyes precises de gruixa de gèl. La determinació de CryoSat-2 de la gruixa del gèl marí depén de la medició de la seua francobordo, o de quina tan alt sobre la superfície de la mar sura. El tipo de senyes que Hubert i Dansercoer recopilaran durant la seua caminada contribuirà a la validació dels esquemes que s'utilisaran per a estimar la cantitat de neu durant la vida útil de CryoSat-2. Com a part de la campanya de validació cryoSat-2, els científics també es dirigiran al gèl en Svalbard a mitan d'abril per a portar a terme el component 2007 de l'experiment de validació CryoSat-2 . Esta campanya continua una série iniciada per a CryoSat i que també es complementarà en més experiments a mida que s'exploren les complexitat restants en l'explotació de les senyes de CryoSat.