L-kaistan tutkasatelliittikuvat antavat laadukasta informaatiota merijäästä

Tutkimuksessa L-kaistan SAR-tutkakuvien osoitettiin olevan toimivia yksivuotisen jään mittaamiseen. Tuloksia voidaan hyödyntää myös Itämeren jäätilanteen selvittämisessä.

Merijään ominaisuuksia voidaan mitata eri satelliitti-instrumenteilla saatavien tietojen avulla. Ilmatieteen laitoksella tehdyn tutkimuksen mukaan L-kaistan SAR-tutkakuvat soveltuvat hyvin jään ominaisuuksien mittaamiseen ja luokitteluun. L-kaistan SAR-tutkakuvat toimivat paremmin kuin tutkimuksen vertausaineistona olleet C-kaistan SAR-tutkakuvat.

Tutkittavia suureita olivat jään konsentraatio eli jään peittävyys, jään paksuus, jään liike ja jään luokittelu jäätyyppeihin. Jään luokittelua tehdään säännöllisesti julkaistavissa jääkartoissa.

Saadut tulokset pätevät pääsääntöisesti yksivuotiselle jäälle, sillä tutkimusalueella oli varsin vähän monivuotista merijäätä eli jäätä, joka on säilynyt yli yhden vuoden sulamatta. Tuloksia voidaan siten soveltaa myös esimerkiksi Itämerellä, jossa on vain yksivuotista jäätä.

Tutkimus antoi myös hyödyllistä taustatietoa liittyen Euroopan avaruusjärjestö ESA:n operatiivisen L-kaistan SAR-tutkasatelliittihankkeen (ROSE-L) valmisteluun.

Matala taajuus tuottaa syvällisempää tietoa jään rakenteesta

L-kaistan SAR-tutkainstrumentin aallonpituus on pidempi ja taajuus vastaavasti matalampi kuin yleisesti merijään mittaamisessa käytettyjen C- ja X-kaistan SAR-instrumenttien. L-kaistan matalampi taajuus tunkeutuu syvemmälle merijäähän. Siksi jäästä takaisin sironnut tutkasignaali sisältää enemmän informaatiota jään sisäisestä rakenteesta verrattuna korkeammalla taajuudella toimiviin tutkainstrumentteihin.

Tutkimuksessa käytettiin Japanin avaruusjärjestön (JAXA) ALOS-2/PALSAR-2-instrumentin dataa. Vertailuaineistona käytettiin venäläisiä jääkarttoja, ESA:n C-kaistan Sentinel-1 satelliittidataa, JAXA:n AMSR2-mikroaaltosäteilymittarin dataa ja ESA:n CryoSat-2 tutka-altimetrin mittaamia jäänpaksuustietoja. Vertailuaineistot ajoitettiin siten, että ne olivat samalta päivältä kuin käytetty L-kaistan SAR-data.

Tutkimusalue oli Pohjoisella jäämerellä Karameren ja Barentsinmeren alueella.

Lisätietoja:

erikoistutkija Juha Karvonen, Ilmatieteen laitos, puh. 050 364 3888, juha.karvonen@fmi.fi

ryhmäpäällikkö (polaarioseanografia ja merijää) Eero Rinne, Ilmatieteen laitos, puh. 029 539 2114, eero.rinne@fmi.fi

Julkaisu: Juha Karvonen, Eero Rinne, Heidi Sallila, Marko Mäkynen, On Suitability of ALOS-2/PALSAR-2 Dual-Polarized SAR Data for Arctic Sea Ice Parameter Estimation, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2020.

Artikkeli (PDF-tiedosto): https://ieeexplore.ieee.org/iel7/36/4358825/09078879.pdf