| | Radar
Radar er den almindelige forkortelse for RAdio Detection And Ranging. Som målingssignal bruges mikrobølgestråling med bølgelængder i størrelserne mm, cm og dm. Teknikken måler afstande (dvs. områder) mellem sensoren og målet.
De to væsentligste radarteknikker, der anvendes til at monitorere gletsjere, er radaraltimetri og Synthetic Aperture Radar (SAR). For begge teknikkers vedkommende udsendes der et radarsignal fra en sensor, og det signal, der sendes retur, registreres, og dets rejsetid til Jorden og tilbage til sensoren analyseres. Signalstyrken og andre signalegenskaber analyseres ligeledes.
Hvor meget mikrobølgeenergi, der tilbagekastes (dvs. reflekteres) til sensoren, afhænger af en række egenskaber ved sneen og isen. De vigtigste egenskaber ved overflader og materialer, der påvirker tilbagekastningen af mikrobølger, er:
- overfladens ujævnhed,
- fugtigheden eller vådhedsgraden af sne og is,
- strukturen (i dybden) af sneen og isen, f.eks. smeltede lag eller islag i sneen.
Resultatet af disse faktorer kan være, at sneen og isen kan se meget anderledes ud på radarbilleder.
- Våd sne og is absorberer begge en masse mikrobølgeenergi og reflekterer den væk fra sensoren. Begge processer er lige vigtige. Den faktiske mængde af absorption og refleksion afhænger blandt andet af radarbølgelængden, indfaldsvinklen (det er den vinkel, ved hvilken radarsignalet rammer jordoverfladen) og overfladens jævnhed. Når absorptionen og refleksionen vender væk fra sensoren, kommer der meget lidt energi tilbage til sensoren, og radarbilledet er mørkt.
- Tør sne ses ofte som lys, fordi mikrobølger trænger ind i snepakken, hvor de reflekteres af mange fine iskrystaller og islinser.
- Radarbølger bevæger sig gennem kold, tør sne og gør denne sne næsten usynlig for radarsensoren. Den registrerede tilbagekastning stammer normalt fra materialet under den tørre sne, f.eks. gletsjeris eller grundfjeld.
- Ujævn og våd is, f.eks. spaltezoner eller ujævn, våd sne, kaster en masse mikrobølger tilbage til sensoren, og derfor ses de ofte som lyse på radarbilledet.
Gletsjerområde på et billede fra Envisat Advanced SAR (ASAR) fra 13. juni 2006, nær Kronebreen, Svalbard
Denne del af et billede fra Envisat ASAR blev optaget om vinteren (29. februar 2008) over Kronebreen, Svalbard
|  | Billede fra ALOS PALSAR fra 24. november 2006 nær Kronebreen, Svalbard, viser en kælvende front (center) med mange spalter | |
Den primære fordel ved radarteknikkerne sammenlignet med de optiske teknikker er evnen til at fungere om natten såvel som gennem skyer. Disse to egenskaber ved radar er meget vigtige i områder med jævnligt skydække, som det er tilfældet med mange gletsjerregioner, og i polaregnene, der i lange perioder af året ligger totalt i mørke på grund af solens fravær (polarnætter).
Envisat ASAR-radarbillede af Kronebreen fra 13. juni 2008
MODIS-billede taget på samme dato på omtrent samme tidspunkt og med det samme område gemt under skyer
Envisat ASAR-radarbillede af Kronebreen fra 26. februar 2008
MODIS-billede fra samme dato taget på omtrent samme tidspunkt af det samme område oplyst af solen i en meget lav vinkel
Sammenligningerne herunder viser et optisk billede og et radarbillede af samme region med flere detaljer.
Optisk satellitbillede i ægte farver af Brøggerhalvøya, Svalbard, Norge. Billedet blev taget den 23. juli 2006 med Thematic Mapper sensor på Landsatsatellitten
Envisat ASAR-billede af det samme område som det foregående billede. Billedet blev taget den 13. juni 2008
På billedet optaget af ASAR-instrumentet om bord på Envisatsatellitten ses de nedre dele af gletsjeren som mørke på grund af smeltet is og sne, der gør overfladen våd. De øvre dele af gletsjerne ser ikke ud til at være påvirket af smeltning endnu, og derfor kan mikrobølgerne trænge igennem til snepakken, hvor de kastes tilbage til sensoren (såkaldt volumentilbagekastning). Her er volumentilbagekastningen inden i mange islag, islinser og firnkrystaller i sne- og firnpakken. Volumentilbagekastning er tilbagekastning, der foregår indvendigt i et materiale. Derfor skal signalet trænge ind i materialet, hvor det som regel kastes tilbage og reflekteres fra forskellige komponenter i materialet.
ASTER optisk billede taget den 12. juli 2002 over Kronebreen, Svalbard
ALOS PALSAR-radarbillede fra 24. december 2006 af det samme område
Selv om ovennævnte PALSAR-billede blev taget om vinteren, da området var helt dækket af kold sne, kan man tydeligt genkende store variationer i graden af mikrobølgetilbagekastning (dvs. amplitude). De lyse områder skyldes tydelig overfladeujævnhed – her spalter. Om vinteren er de dækket af sne, og derfor er de næsten usynlige for det menneskelige øje. Mikrobølgesignalerne kan dog trænge igennem dækket af kold, tør sne, ned til spalterne, hvor de kastes tilbage.
| |
