Print

Zemská observatoř NASA: Rozsáhlé lámání mořského ledu v Beaufortově moři

Written by Jiří Šmída. Posted in Uncategorised

VIIRS img uvodProjekt NASA (National Aeronautics and Space Administration) nazvaný prostě Earth Observatory (Zemská observatoř) je založen na vhodném výběru satelitního snímku Země a jeho interpretaci pojaté vždy zajímavým způsobem. Výsledkem je úspěšná popularizace odborné práce celé agentury, jejího výzkumného vesmírného programu. Hlavním kritériem výběru snímků přitom je možnost poukázat na nějaké přírodní riziko - požáry, tropické a písečné bouře, vulkanickou činnost, záplavy. Jak ukazuje ale příklad v tomto článku, série snímků pořízená senzorem VIIRS v termální části elektromagnetického spektra může názorně vizualizovat i běžné přírodní jevy, jakkoliv plošně těžko představitelné.

Přečtěte si o dalším příkladu aplikace dálkového průzkumu Země, tentokrát ve výzkumu arktického mořského ledu.

Série snímků pořízená satelitem Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP) od konce ledna do března 2013 ukazuje na plošně značně rozsáhlý pohyb ledových ker severně od pobřeží Aljašky v Beaufortově moři. Animace vytvořené sérií časově rozlišených satelitních snímků pořízených ze stejného území ukazuje názorně vývoj tohoto přírodního jevu postupujícího východně směrem k Banksovu ostrovu. Mořský led Arktidy je neustále se proměňující systém, který se každoročně v zimním období vyvíjí až do dosažení maxima, které bylo v tomto roce zaznamenáno 15. března 2013 (NSIDC 2013a). Od tohoto dne začala v Arktidě sezóna tání mořského ledu. National Snow and Ice Data Center (Národní datové centrum sněhu a ledu) oznámilo v tiskové zprávě (NSIDC 2013b), že rozměr plochy maximálního arktického zalidnění této sezóny byl 15,13 mil. km2. Přitom tato plocha je šestou nejmenší od počátku zjišťování údajů. Zcela nejmenší plocha mořského ledu byla zaznamenána v roce 2011. Zajímavý ale je i údaj ze stejného zdroje hoviřící o tom, že v posledním desetiletí (2004 až 2013) bylo vyhodnoceno celkem deset nejmenších ploch ledu. Tedy posledních deset let je plocha každoročně menší, než medián let 1979-2000 (Obr. 1).

201303 maximumextent

Obr. 1 Rozsah maximálního zalednění Arktidy ze 15. března 2013 (vyznačen bílou barvou) v porovnání s mediánem rozsahu ze stejného dne za časovou řadu 1979 až 2000 (oranžová linie). Černý křížek představuje zeměpisný severní pól.
Zdroj: National Snow and Ice Data Center (http://nsidc.org/news/press/201303_MaximumPR.html)

Lámání ledových ker v Beaufortově moři není nic neobvyklým. Způsobováno je pohybem ledu vlivem dvou systémů cyrkulace vzduchu nad Arktidou (NSIDC 2013c). Prvním je Beaufortův proud v Beaufortově moři severně od Aljašky. Cyrkulace větru je ve směru hodinových ručiček (při pohledu na pól). Druhým systémem je Transpolární drift ve směru od Sibiře k východnímu pobřeží Grónska (Obr. 2). Ledové kry v Beaufortově moři cirkulují několik let a díky tomu dosahují větší mocnosti než v jiných částech Arktidy. Vlivem jejich pohybu a neustálého narážení na sebe navzájem má led velice členitý charakter. Oproti tomu ledové kry unášené Transpolárním driftem jsou tenčí a opouští oblast Arktidy obvykle během dvou let. Přesto právě tento druhý proud má za následek vytváření nejsilnějšího ledu v oblasti severního Grónska a pobřeží Kanadského arktického souostroví. Tlačí totiž ledové kry směrem k pobřeží ostrovů, kde se vytváří mocné ledové hřbety.

beaufort gyre

Obr. 2 Arktická oceánská cirkulace
Zdroj: National Snow and Ice Data Center (http://nsidc.org/cryosphere/seaice/processes/circulation.html)

Lámání ker v Beaufortově moři (Obr. 3) zachytil senzor VIIRS v termální části spektra (dlouhovlnné infračervené spektrum). Černobílý snímek tedy představuje hodnoty povrchové teploty. Bílá barva ukazuje na mořský led, zatímco černá na teplo vyzařující otevřený oceán. Šedivá barva v blízkosti trhlin je zaznamenáním unikajícího teplého vlhkého vzduchu stáčeného ve směru větru. Vlastní větrné bouře ale nejsou v této sledované části spektra dobře viditelné. 

beaufort vir 2013054 1

Obr. 3 Beaufortovo moře, satelitní snímek ukazuje odlamující ledové kry od mořského ledu západně od Banksova ostrova pořízený dne 23. února 2013
Zdroj: NASA (http://landsat.gsfc.nasa.gov/about/timeline.html)

Animace vytvořené sérií snímků od konce ledna (27. 1. 2013) do 22. března 2013 ukazuje na poměrně silné a rozsáhlé lámání a cisrkulaci ledu. Způsobeno bylo silnou bouří v oblasti a také ne zcela obvykle mladým a tedy tenkým ledem, který se proto lámal snadněji, než víceletý a tedy i mosnější led. Led byl v této oblasti v letošní zimní sezóně vytvořen tepreve v říjnu 2012.

Satelit Suomi National Polar-orbiting Partnership (NPP) je novou generací satelitů navazující na úspěšný projekt EOS (Earth Observing System). Vypuštěn na orbit byl 28. října 2011. Visible Infrared Imaging Radiometr Suite (VIIRS) na jeho palubě je multidisciplinární skener (Obr. 4) pořizující data pro výzkum oceánu, pevniny, aerosolu a oblačnosti. Skener získává data o koncentraci mořského barviva nebo o povrchové teplotě oceánů (Sea Surface Temperature, SST). Jeho záznamy dat jsou tedy využitelné jak pro management rybářství, tak pro námořní operace. Mezi specifické aplikace patří předpovědi výskytu a rozšíření škodlivých řas v Mexickém zálivu nebo vyhledávání míst s vysokým rizikem ohrožení korálových útesů jejich odumíráním. Prostorové rozlišení VIIRS je 750 m. 

virs scaner

Obr. 4 VIIRS - Visible Infrared Imaging Radiometr Suite
Zdroj: NASA (http://npp.gsfc.nasa.gov/images/4245033_100-m.jpg

 


Zdroje:

BRILL, J., 2013. Visible Infrared Imaging Radiometr Suite (VIIRS). In: Suomi National Polar-orbiting Partnership [online]. 12. 4. 2013 [vid. 13. 4. 2013]. Dostupné z: http://npp.gsfc.nasa.gov/viirs.html

NSIDC, 2013a. A fractured winter. In: Arctic Sea Ice News & Analysis [online]. 25. 3. 2013 [vid. 13. 4. 2013]. Dostupné z: http://nsidc.org/arcticseaicenews/2013/03/

NSIDC, 2013b. Media Advisory: Arctic sea ice reaches maximum extent. In: National Snow & Ice Data Center: Press Room [online]. 25. 3. 2013 [vid. 13. 4. 2013]. Dostupné z: http://nsidc.org/news/press/201303_MaximumPR.html

NSIDC, 2013c. Dynamics: Circulation. In: All about Sea Ice [online]. neurčeno [vid. 13. 4. 2013]. Dostupné z: http://nsidc.org/cryosphere/seaice/processes/circulation.html

VOILAND, A., 2013. Extensive Ice Fractures in the Beaufort Sea. In: NASA Earth Observatory [online]. 29. 3. 2013 [vid. 12. 4. 2013]. Dostupné z: http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=80752

S podporou Evropského sociálního fondu a rozpočtu ČR

OPVK hor zakladni logolink CB cz

 

Copyright © 2012 Katedra aplikované matematiky | Fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická | Technická univerzita v Liberci

Built with HTML5 and CSS3

Powered by Warp Theme Framework