Ετήσια παρακολούθηση Αρκτικής

Από RemoteSensing Wiki

Πηγή: http://spie.org/newsroom/technical-articles/5608-an-improved-satellite-imager-for-year-round-arctic-monitoring?highlight=x2420&ArticleID=x110411 (πρόσβαση 10/1/2016).

Αρχικό άρθρο: Jeffery Puschell. (2014). An improved satellite imager for year-round Arctic monitoring. SPIE Newsroom. DOI: 10.1117/2.1201410.005608

Η τακτική παρακολούθηση της Αρκτικής μέσω δορυφόρου είναι ζωτικής σημασίας για μια σειρά από περιβαλλοντικές εφαρμογές. Η εποπτεία επιτρέπει την πρόγνωση του καιρού και μελέτες της αλλαγής του κλίματος, τις συνθήκες των θαλάσσιων πάγων και των φυσικών καταστροφών όπως οι εκρήξεις ηφαιστείων, που επηρεάζουν τις εμπορικές συναλλαγές και τις μεταφορές. Ωστόσο, η κάλυψη της περιοχής, με τα σημερινά διαστημικά συστήματα απεικόνισης είναι ανεπαρκείς. Χρειάζονται δορυφόροι που να παρέχουν συνεχόμενη κάλυψη της Αρκτικής και οι ρυθμοί ανανέωσης της εικόνας να είναι παρόμοιοι ή καλύτεροι από τους παραδοσιακούς γεωσύγχρονους δορυφόρους.

Οι παραπάνω απαιτήσεις μπορούν να εντοπιστούν σε συστήματα απεικόνισης που λειτουργούν σε δορυφόρους που έχουν εξαιρετικά ελλειπτική τροχιά. Αυτά συλλέγουν συνεχώς εικόνες της Αρκτικής και την ημέρα και τη νύχτα (πολυφασματικές, υψηλής ευαισθησίας στο ορατό και στο εγγύς υπέρυθρο). Ανάλογο επιτυχημένο σύστημα τέτοιων εικόνων υπήρξε το Visible IR Imaging Radiometer Suite – VIIRS, που λειτουργεί στο δορυφόρο Suomi National Polar Partnership. Μία παρόμοια μονάδα αναπτύσσεται για το National Oceanic and Atmospheric Administration/NASA Joint Polar Satellite System. Το VIIRS περιλαμβάνει ένα κανάλι ημέρας – νύχτας υψηλής ευαισθησίας (DNB), που είναι παγχρωματικό και συλλέγει εξαιρετικά λεπτομερείς εικόνες της Αρκτικής, ακόμη και υπό συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Παράλληλα, φέρει ποιοτικότερα αποτελέσματα σε σχέση με θερμικές υπέρυθρες εικόνες. Οι εικόνες αυτές επιτρέπουν σημαντικές βελτιώσεις όσον αφορά την πρόβλεψη του καιρού και των αλλαγών στους θαλάσσιους παγετώνες.

Η προσέγγιση της παρούσας εργασίας οδήγησε στην αποτύπωση της ανάγκης ενός αντίστοιχου συστήματος απεικόνισης ελλειπτικής τροχιάς (HDNI) που θα παρέχει ολοκληρωμένη κάλυψη στην Αρκτική με ανανέωση της εικόνας ανά 5 λεπτά. Το παραπάνω χαρακτηριστικό μπορεί να οδηγήσει σε συνεχείς ενημερώσεις στη νεφοκάλυψη, στον πάγο, στην κατανομή του νερού κλπ.

Εικόνα από το Visible IR Imaging Radiometer Suite (VIIRS) - κανάλι Ημέρας-Νύχτας (DNB) που είναι σύστημα της Αλάσκας, του Chukchi και του Beaufort Seas που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια της νύχτας. Το DNB παρέχει εικόνες υψηλής αντίθεσης, ακόμη και κάτω από συνθήκες χαμηλής θερμικής αντίθεσης που επικρατούν στην Αρκτική τον χειμώνα.

Συνοπτικά, οι δορυφορικές παρατηρήσεις είναι απαραίτητες για την παρακολούθηση και την κατανόηση της περιβαλλοντικά ευαίσθητης και ταχέως μεταβαλλόμενης Αρκτικής. Η συλλογή εικόνων αποκλειστικά για την περιοχή της Αρκτικής, μέσω δορυφόρων ελλειπτικής τροχιάς, που θα υπάγονται στη λογική των εικόνων VIIRS, θα είχε τα ποιοτικότερα αποτελέσματα λόγω της υψηλής αντίθεσης των εικόνων αυτών στο ορατό φάσμα ακόμη και τη νύχτα. Τα δεδομένα HDNI θα οδηγούσαν σε διαρκείς ενημερώσεις, ενώ το μικρό μέγεθος του συστήματος το καθιστά εύκολο στην εγκατάσταση.

Συμβολή της τηλεπισκόπισης

Η διαρκής ενημέρωση των εικόνων της Αρκτικής μέσω νέων τεχνολογιών τηλεπισκόπισης, δύναται να αποτελέσει βασική πηγή πληροφορίας για την κίνηση των παγετώνων, για τις καιρικές συνθήκες κλπ. Με αυτή τη δυνατότητα τα αποτελέσματα της παρακολούθησης θα είναι διαρκώς επικαιροποιημένα και θα συνθέσουν μια ανεκτίμητη βάση δεδομένων διαθέσιμη για σχετικές μελέτες.