Небо было ясным, ветер слабый, лазеры выровнены. В апреле приборы на борту бортовой кампании НАСА Operation IceBridge и спутника Ice, Cloud and Land Elevation Satellite-2 смогли одновременно измерить один и тот же арктический морской лед, что было непростой задачей, учитывая движущийся морской лед. Сейчас ученые проанализировали измерения высоты, полученные с борта самолета и из космоса, и обнаружили, что два набора данных почти полностью совпадают, демонстрируя, насколько точно ICESat-2 может измерять высоту бугристой и потрескавшейся поверхности морского льда.
«Если вы посмотрите на профили высот, полученные с ICESat-2 и IceBridge, вы увидите, что они почти одинаковы», - сказал Рон Квок, специалист по морскому льду из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. и ведущий автор нового исследования.«Это хороший показатель качества данных ICESat-2».
ICESat-2 использует свой лазерный прибор для измерения высоты поверхности Земли, уделяя особое внимание ледникам, ледяным щитам и морскому льду в полярных регионах планеты. Когда он был запущен 15 сентября 2018 года, ученые были готовы провести измерения с самолетов и на земле, чтобы сверить данные со спутника, помогая и обеспечивая точность измерений с орбиты.
Команда Operation IceBridge летала над Гренландией и Антарктидой в течение десяти лет, и как только ICESat-2 вышел на орбиту, они скорректировали несколько миссий, чтобы они летели по той же траектории, что и спутник. Когда они пролетали над ледяными щитами, это было относительно просто, так как массы льда не набирают и не теряют большую высоту за день или два, или даже за неделю или две.
Морской лед, однако, гонит ветер и океанские течения. Если бы IceBridge летел по орбите ICESat-2 через час после прохождения спутника, он мог бы измерять совершенно другой лед. Таким образом, ученый миссии IceBridge Джон Зоннтаг должен был рассчитать, где и когда ICESat-2 будет находиться над определенной точкой в Северном Ледовитом океане, и как направить самолет, чтобы быть там в то же самое время - желательно при слабом ветре и определенно без облаков, закрывающих обзор ICESat-2.
"Он был в состоянии пригвоздить это," сказал Квок. «Он смог добраться до той части Арктики, поэтому разница во времени между ICESat-2 и самолетом почти нулевая».
Когда Квок и его коллеги использовали компьютерные программы для сопоставления двух наборов данных, они увидели одни и те же хребты, ухабистую поверхность и открытую воду на обоих профилях высот. При сравнении данных четырех полетов на расстояние более 600 миль (1000 километров) два набора измерений высоты почти совпадают друг с другом: исследователи назвали бы точное совпадение 1,0, а это коррелировало с более чем 0,95.
Профили высоты морского льда, полученные с ICESat-2, могут сказать ученым, является ли лед недавно сформированной гладкой поверхностью или более старой, более шероховатой поверхностью. Однако ключевым измерением ICESat-2 является высота поверхности льда над открытой водой, называемая надводным бортом. Если ученые знают это число, они могут рассчитать толщину, которая не измеряется напрямую по спутниковым данным. Когда Квок и его коллеги сравнили измерения надводного борта, сделанные ICESat-2 и бортовым прибором Airborne Topographic Mapper Operation IceBridge для апрельских полетов, они оказались в пределах от 0,8 до 1,6 дюйма (от 2 до 4 сантиметров) друг от друга..
Благодаря дополнительным полетам над сушей и морским льдом как в Гренландии, так и в Антарктиде этой осенью, операция IceBridge продолжает помогать оценивать данные ICESat-2, наряду с другими усилиями, включая третий год антарктического наземного перехода вдоль участка 88-й градус южной широты.