Блог

Oct 31, 2023

АйсЛайнс

Научные данные, том 10,

Научные данные, том 10, Номер статьи: 138 (2023) Цитировать эту статью

1338 Доступов

9 Альтметрика

Подробности о метриках

Фронтальное положение шельфового ледника является важным параметром для моделирования динамики льда, расчета потоков массы, картирования изменения площади ледника, расчета скорости образования айсбергов и оценки сброса льда в океан. До сих пор постоянной и актуальной информации о местоположении фронтов отела в Антарктике недостаточно из-за трудоемкого ручного разграничения фронтов и ранее ограниченного количества подходящих данных наблюдений за Землей. Здесь мы представляем IceLines, новый набор данных о положении фронтов шельфового ледника Антарктики для оценки изменения фронта отела с беспрецедентным временным и пространственным разрешением. Было автоматически извлечено более 19 400 позиций фронта отела, создавая плотные меж- и внутригодовые временные ряды изменения фронта отела для эпохи Sentinel-1 (с 2014 г. по настоящее время). Доступ к временным рядам перед отелом можно получить через EOC GeoService, размещенный на сервере DLR, и он обновляется ежемесячно. Впервые представленный набор данных IceLines дает возможность легко включить динамику фронта отела в научные исследования и моделирование, чтобы улучшить наше понимание динамики ледникового покрова.

Береговая линия Антарктики на три четверти состоит из плавучих шельфовых ледников, регулирующих разгрузку льда Антарктического ледникового щита (АИС)1. Отступление или даже разрушение шельфовых ледников может уменьшить поддерживающий эффект, что приведет к увеличению потери массы AIS2. В течение последних десятилетий события дезинтеграции вдоль Антарктического полуострова (АП) и Западно-Антарктического ледникового щита (WAIS) продемонстрировали динамичное поведение и уязвимое состояние шельфовых ледников Антарктики3,4,5. В целом с 1997 года потеря площади шельфового ледника Антарктики в результате дезинтеграции и откалывания преобладала над увеличением площади шельфового ледника в результате наступления фронтов6,7. Рост и распад шельфового ледника контролируются несколькими факторами, такими как внутренняя динамика льда, геометрия шельфового ледника, точки закрепления, топография ложа и внешние механические и климатические силы. Появляется все больше свидетельств того, что долгосрочные воздействия атмосферы и океана вызывают отступление фронта шельфового ледника вдоль AP и WAIS3,4,8,9,10. Для Восточно-Антарктического ледникового щита (EAIS) совокупность данных не столь однозначна, поскольку временные ряды фронта отела короче и менее часты7,11,12,13. Положение фронта отела имеет большое значение для антарктических исследований, посвященных океанографии, морскому льду, гляциологии и экологии суши или океана. Особенно в гляциологии положение фронта является важным параметром для моделирования динамики льда14, расчета потоков массы15, картирования изменения площади ледников8, расчета скорости образования айсбергов16 и оценки экспорта массы льда в океан17. Таким образом, знания о динамике субгодового фронта отела и механизмах его краткосрочного контроля необходимы для лучшего понимания динамики ледникового покрова, определяющей потерю или прирост массы AIS12,15. Но на данный момент таких данных не существует для всей АИС из-за трудоемкого ручного разграничения фронта и ранее ограниченной доступности спутниковых изображений12. Чтобы избежать утомительной ручной работы по определению фронта отела, были использованы традиционные методы визуализации для разработки автоматизированных подходов, которые не подходят для внутригодового извлечения фронта отела18,19,20 из-за сезонных колебаний морского льда и поверхностного таяния. На сегодняшний день только подходы, основанные на глубоком обучении, способны обеспечить точные и плотные временные ряды изменения местоположения фронта отела21,22,23.

Мы используем преимущества этих инновационных методов и представляем IceLines24, набор данных о положениях фронтов шельфового ледника Антарктики, обеспечивающий непрерывные и актуальные временные ряды фронтов отела. IceLines — это новая платформа, основанная на глубоком обучении, предоставляющая местоположения фронта отела (CFL) в различных временных масштабах (ежедневно, ежемесячно, ежеквартально, ежегодно) для шельфовых ледников Антарктики, автоматически извлекаемых из радиолокационных изображений Sentinel-1. Набор данных включает все нетронутые шельфовые ледники Антарктики, перечисленные в Сборном справочнике СКАР25, шириной не менее 30 км. Кроме того, для мониторинга были выбраны шесть динамических фронтов ледников, представляющих ключевой интерес (например, ледник Пайн-Айленд). На рисунке 1 показаны фронты шельфового ледника и языки ледников, мониторинг которых в настоящее время осуществляет IceLines. В зависимости от доступности данных Sentinel-1 предоставленные временные ряды периода отела охватывают период с 2014 года по сегодняшний день и автоматически обновляются ежемесячно. Данные IceLines24 доступны бесплатно через GeoService компании DLR (https://geoservice.dlr.de/web/maps/eoc:icelines).