Bilder fra satellitter gir presise kart over sjøisen i Arktis

24.02.15 Vibeke Os

Utvikler analyseverktøy som gir rask og nøyaktig informasjon om isforholdene i Arktiske farvann.

Tykkelse på isen ble bestemt av et instrument som hang under helikopterets mens det fløy i lav høyde. Disse målingene ble sammen med snø- og isprøver, samt radarbilder fra satellitt, brukt til å utvikle et analyseverktøy for sjøis. Foto: Sebastian Gerland, Norsk Polarinstitutt

Fysiker Mari-Ann Moen har forsket på metoder som blant annet kan brukes til å kartlegge og karakterisere sjøisen med tanke på klimaovervåkning. Presise og oppdaterte iskart er også viktig for fiskebåter, skipsfart og for eventuelle redningsaksjoner i polare havområder. I tillegg er disse kartene av interesse for oljeindustrien og eventuelle installasjoner i Barentshavet.

Tidkrevende med manuell tolking av iskart
-Nye iskart blir per i dag utarbeidet 5 ganger i uken av Meteorologisk institutt. Kartene utarbeides manuelt av erfarne meteorologer og baserer seg hovedsakelig på radarbilder fra satellitter. Hvert år analyseres det tusenvis av satelittbilder i Norge, dette er tidkrevende og gir rom for subjektive vurderinger, forteller Moen.

Vil skille kompakt is fra overflatesørpe
- Vi har forsøkt å finne en metode for automatisk analyse av radarbilder fra satellitt, der vi ved hjelp av datamaskiner kan karakterisere sjøisen på bildene. Vi vil at dataprogrammet skal kunne skille ulike istyper fra hverandre og bestemme om vi f. eks har kompakt og massiv is, mye lagvis pakking av is, områder med såkalte skrugarder der isen er presset opp i fjelliknende formasjoner, eller slush-aktig suppe som ligger på havoverflaten.

 

 

Rød markering viser området nord for Svalbard der Moen innhentet sine data. Illustrasjon: Moen

På tokt med KV Svalbard
I polhavet nord for Svalbard har Mari-Ann Moen analysert sjøis både fra satellittbilder, fra båt og helikopter. Moen var på tokt med kystvaktskipet KV Svalbard der hun blant annet målte isens saltinnhold og snødybden oppå isen. For å finne isens tykkelse brukte forskerne et instrument som hang under helikopteret

Hun konsentrerte seg om et mindre geografisk område, på ca 25 km x 25 km, der hun innhentet både satellittdata og bakkedata i løpet av en ukes tid i april 2011. Radarsat 2, en kanadisk satellitt tar radarbilder av jordoverflaten som lastes ned av Kongsberg Satellittservice og gjøres tilgjengelig for forskerne. Moen brukte radarbilder fra ulike vinkler for å detektere forskjellige egenskaper i sjøisen.

 

 

Mari-Ann Moen har deltatt på forskningstokt like nord for Svalbard der hun samlet data for karakterisering av sjøis. Foto: Angelika Renner

Vil finne sammenhengen mellom informasjon i satellittbildet og isens egenskaper
For å komplettere radarmålingene utførte hun bakkemålinger på isen i det samme området som ble dekket av satellittdata. Saltinnhold, fuktighet i isen, tykkelse og pakking er eksempler på egenskaper som forskerne ønsket å bygge inn i analysene sine.

-Målsettingen vår er å bidra til utvikling av robuste og pålitelige automatiske beregninger for beskrivelse av sjøis, og med det bidra til effektivisering av iskartproduksjonen. Det vil kunne gi objektive, mer pålitelige og detaljerte iskart, forklarer Moen engasjert.

Mari-Ann Moen forsvarte sin avhandling 16. januar 2015, tittel på avhandlingen er: «Analysis and interpretation of C-band polarimetric SAR images of sea ice». Arbeidet hennes ble finansiert av RDA Troms, Norsk Polarinstitutt, Framsenteret, KSAT og Forskningsrådet. Torbjørn Eltoft ved Institutt for fysikk og teknologi var veileder.

På Twitter   #norgesarktiske