Τοπίο στην Ανταρκτική

Μπορείτε να παρατηρήσετε πολύ καλά την τραχύτητα της επιφάνειας στα υδάτινα σώματα, όπως σε μια λίμνη ή τη θάλασσα. Όταν δεν υπάρχει αέρας, η επιφάνεια είναι ήρεμη και από την άποψη της απόκρισης του ραντάρ η επιφάνεια είναι ομαλή (ελάχιστη ή καθόλου απόκριση). Όταν υπάρχει άνεμος βλέπουμε κύματα, το ύψος των οποίων εξαρτάται από την ταχύτητα του ανέμου και για το ραντάρ αυτό αποτελεί μια τραχιά ή πολύ τραχιά επιφάνεια. Μεγάλη ποσότητα της ενέργειας του ραντάρ οπισθοσκεδάζεται και στην εικόνα αυτή η περιοχή εμφανίζεται φωτεινή. Όσο περισσότερο φωτεινή είναι η εικόνα τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του ανέμου. Τώρα μπορείτε να απαντήσετε στην εξής ερώτηση:

Σε ποιο γκρι επίπεδο εμφανίζονται τα χορτολίβαδα, οι αυτοκινητόδρομοι, οι αεροδιάδρομοι και οι επιφάνειες ήρεμων νερών στην εικόνα ραντάρ του δορυφόρου ENVISAT;

Σε ένα πολύ σκούρο γκρι επίπεδο φυσικά!
 
 

Ένας από τους μεγαλύτερους παγετώνες της Ανταρκτικής: ο παγετώνας Lambert. Το μέγεθος της εικόνας είναι 400 χιλιόμετρα πλάτος.

Όπως μπορείτε να δείτε οι εικόνες είναι μόνο ασπρόμαυρες. Μια λευκή περιοχή σημαίνει την ύπαρξη τραχιάς επιφάνειας, ενώ μια πιο σκούρα σημαίνει την ύπαρξη ομαλής επιφάνειας. Ωστόσο, οι εικόνες μας από την Ανταρκτική λαμβάνονται σε έναν παράξενο, άγνωστο σε εμάς, κόσμο όπου κυριαρχούν κυρίως το χιόνι και ο πάγος. Πρέπει να κατανοήσουμε πώς τα μικροκύματα που εκπέμπει το ραντάρ θα αντιδράσουν σε αυτήν την επιφάνεια.

Οι επιφάνειες που περιμένουμε αποτελούνται από χιόνι, πάγο, βράχο, χαλίκι και άλλα είδη άγονου εδάφους και νερό. Πρέπει να καταλάβουμε τι σημαίνει τραχύτητα όσον αφορά το νερό. Ο βράχος εμφανίζεται κυρίως φωτεινός, τα μικρά βότσαλα και κυρίως το λασπώδες άγονο έδαφος εμφανίζονται μαύρα. Όσον αφορά το χιόνι και τον πάγο τα πράγματα περιπλέκονται περισσότερο, καθώς τα μικροκύματα διεισδύουν στο πολύ ξηρό χιόνι και στον πάγο. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να λάβουμε πληροφορίες όχι μόνο από την επιφάνεια αλλά επίσης από τον όγκο. Στις πολικές περιοχές, η επιφάνεια είναι παγωμένη το περισσότερο μέρος του χρόνου και συνεπώς είναι ξηρή. Το υψηλότερο τμήμα της Ανταρκτικής είναι παγωμένο ακόμη και ολόκληρο τον χρόνο. Αυτό το τμήμα εμφανίζεται σκούρο στις εικόνες. Τα μικροκύματα διεισδύουν βαθιά και τέλος απορροφώνται. Αποτελείται από μια βαθιά πολύ καλά πιεσμένη μάζα χιονιού που σταδιακά μετατρέπεται σε πάγο χωρίς να λιώνει. Αυτό καλείται μεταμόρφωση σε κρυστάλλους χιονιού.
 
 

	Αυτή η εικόνα από τον δορυφόρο ERS δείχνει ένα αεροδρόμιο, δρόμους, κτίρια και χορτολίβαδα.

Το ξηρό χιόνι στα χαμηλότερα τμήματα και στην επιφάνεια της θάλασσας στην Ανταρκτική εμφανίζεται κυρίως φωτεινό επειδή είναι παγωμένο και λιώνει. Αυτό δημιουργεί φακούς πάγου, μικρά στρώματα πάγου μέσα στον όγκο χιονιού. Αυτοί οι φακοί ευθύνονται για την ισχυρή απόκριση του ραντάρ και κατά συνέπεια τη φωτεινότητα που παρατηρούμε στις εικόνες. Ωστόσο, μπορεί επίσης να παρατηρηθεί σκούρα ζώνη στις χαμηλές περιοχές. Αυτή η σκούρα ζώνη αποτελείται από άγονο έδαφος ή υγρό χιόνι. Και τα δύο έχουν ομαλή επιφάνεια και λόγω της μεγάλης περιεκτικότητας σε υγρό νερό δεν είναι δυνατή η διείσδυση.

 
 

Μια εικόνα ραντάρ μιας παράκτιας περιοχής. Καθώς διασχίζουμε τη θάλασσα η ταχύτητα ανέμου της θάλασσας αλλάζει. Αυτό εμφανίζεται με τόνους του γκρι: όσο περισσότερο φωτεινά είναι τα pixel τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του ανέμου.

Η περίπτωση είναι ιδιαίτερα περίπλοκη επάνω στη θάλασσα όπου υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι πάγου και ανοιχτού νερού ή μικρότερα ή μεγαλύτερα γραμμικά ανοίγματα, οι λεγόμενοι οδηγοί.. Ο πάγος, κυρίως θαλάσσιος πάγος (παγωμένο θαλασσόνερο), εμφανίζεται σε πολλές διαφορετικές μορφές από πολύ μικρά κομμάτια έως ογκόπαγους και μεγάλα παγόβουνα. Έπειτα, πρέπει να λάβουμε υπόψη τον άνεμο και το ρεύμα που μετακινεί τον πάγο, τον στοιβάζει και κατ’ αυτόν τον τρόπο αλλάζει τη μορφή του σωρού πάγου και κατά συνέπεια το σήμα που λαμβάνουμε στο ραντάρ.

Αλλά ας απλουστεύσουμε την ερμηνεία των εικόνων και να δούμε τους σημαντικότερους τύπους θαλάσσιου πάγου. Θα αξιολογήσουμε επίσης τα προβλήματα που ενδέχεται να προκαλεί ο πάγος στη ναυσιπλοΐα.
 
 

	Παράδειγμα της ερμηνείας διαφορετικών τύπων πάγου

• Λιπαρός πάγος: ένα μαλακό στρώμα πάγου στο στάδιο του σχηματισμού, κάνει ομαλότερη την επιφάνεια του νερού και την εμφανίζει σκούρα στην εικόνα του ραντάρ, σαν ένα λεπτό στρώμα πετρελαίου (πράγματι μπορεί να εμφανιστεί ως πετρελαιοκηλίδα, αλλά φυσικά δεν είναι).

• Shuga: συσσώρευση όγκων σπογγώδους πάγου. Έχει παρόμοια όψη με τον λιπαρό πάγο αλλά κάνει ακόμη πιο ομαλή την επιφάνεια του νερού π.χ. σε μεγάλες ταχύτητες ανέμου. Εμφανίζεται συχνά ως μακριές σκούρες λωρίδες που μετακινεί ο άνεμος, ενώ το νερό γύρω τους είναι φωτεινό λόγω των κυμάτων που προκαλούνται από τον άνεμο. Σε αυτές τις περιοχές, ορισμένες φορές, μπορεί κανείς να διακρίνει εύκολα πελώρια κύματα φουσκοθαλασσιάς. Δεν αποτελεί πρόβλημα για τα παγοθραυστικά.

• «Τηγανίτες» πάγου: κομμάτια πάγου διαμέτρου έως και 2 μέτρων με ανυψωμένο περίγραμμα. Αυτές οι ζώνες πάγου εμφανίζονται φωτεινές στην εικόνα του ραντάρ. Η φουσκοθαλασσιά μπορεί να διαπεράσει αυτόν τον τύπο πάγου και εμφανίζονται μεγάλου μήκους κύματα. Τα παγοθραυστικά διασχίζουν εύκολα αυτού του είδους τον πάγο.

• Φαιός πάγος, πάγος πρώτου έτους: μεγάλοι ογκόπαγοι που συχνά συγκρούονται μεταξύ τους κινούμενοι από τον άνεμο. Εμφανίζονται κυρίως με σκούρο γκρι χρώμα στις εικόνες ραντάρ. Η φουσκοθαλασσιά πολύ δύσκολα μετακινεί αυτόν τον πάγο. Τα παγοθραυστικά συνήθως τον διασχίζουν.

• Πάγος πρώτου έτους μεσαίου έως μεγάλου πάχους: Παρότι οι προηγούμενοι τύποι πάγου λαμβάνουν τη θερμοκρασία του νερού, ο πάγος πρώτου έτους μεσαίου έως μεγάλου πάχους έχει συνήθως πάχος άνω των 70 εκατοστών και συνεπώς απομονώνει το νερό από τον αέρα. Η επιφάνεια αυτών των συνήθως μεγάλων ογκόπαγων είναι πολύ τραχιά και κατά συνέπεια εμφανίζεται φωτεινή στις εικόνες του ραντάρ. Τα παγοθραυστικά που διασχίζουν πρέπει να καταβάλλουν μεγάλη προσπάθεια και συνεπώς τείνουν να παρακάμπτουν τους μεγάλους ογκόπαγους.

• Σταθερός πάγος: ο σταθερός πάγος ή ο σταθερός πάγος στην ξηρά είναι επίσης πάγος πρώτου έτους που βρίσκεται κοντά στις ακτές. Αυτός ο τύπος πάγου είναι πολύ ομαλός και συνεπώς εμφανίζεται σκούρος στην εικόνα του ραντάρ. Το σκάφος που τον διασχίζει αφήνει ίχνος πίσω του. Συχνά τα παγοθραυστικά πρέπει να τον διασχίσουν να φτάσουν σε ερευνητικούς σταθμούς στην ακτή. Τα παγοθραυστικά ενδεχομένως να αντιμετωπίζουν δυσκολία να τον διασχίσουν.

• Πάγος δεύτερου έτους και πολυετής πάγος: θαλάσσιος πάγος πάχους πολλών μέτρων που συχνά δημιουργεί τεράστιους ογκόπαγους ή εάν έχει σχεδόν λιώσει δημιουργεί μικρά παγόβουνα. Οι μεγάλοι ογκόπαγοι παρουσιάζουν κάποια δομή, σχισμές που έχουν ξαναπαγώσει κ.λπ. Στην εικόνα του ραντάρ παρουσιάζουν μεσαία έως υψηλή φωτεινότητα αλλά το καλοκαίρι ενδεχομένως να εμφανίζονται με σκούρα τμήματα λιμνών που έχουν σχηματιστεί από λιωμένους πάγους ή υγρό χιόνι. Τα παγοθραυστικά τους αποφεύγουν και απαιτείται προσοχή κατά τη ναυσιπλοΐα.

  
   
   
  

  ASAR image of 20 November 2003

• Γιγάντιοι ογκόπαγοι και κόλουρα παγόβουνα από αποκολλημένους παγετώνες (μη θαλάσσιος πάγος): πελώριοι ογκόπαγοι πάχους δεκάδων ή ακόμη και άνω των εκατοντάδων μέτρων. Ενδέχεται να έχουν επιφάνεια εκατοντάδων τετραγωνικών χιλιομέτρων και εμφανίζονται φωτεινοί ή σκούροι, αναλόγως της ηλικίας τους, της επιφάνειας κάλυψης και της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Αλλά όλοι έχουν ένα φωτεινό άκρο και ένα σκούρο. Το φωτεινό άκρο είναι το τείχος πάγου προς το ραντάρ (το ραντάρ είναι πάντα στραμμένο προς τη δεξιά πλευρά της κατεύθυνσης που κινείται σε τροχιά αλλά όχι κάθετα). Το σκούρο άκρο είναι το τείχος που είναι μακριά από τον φωτισμό του ραντάρ. Τα μικρότερα παγόβουνα είναι ορατά ως απλά φωτεινά σημεία. Τα γιγαντιαία κόλουρα παγόβουνα μπορεί να έχουν διάρκεια ζωής πολλών μηνών και μπορούν να μετακινούνται ακόμη και σε χαμηλότερα πλάτη. Όλα αυτά τα κομμάτια πάγου είναι εξαιρετικά επικίνδυνα για τη ναυσιπλοΐα (θυμηθείτε τον Τιτανικό!). Τα παγοθραυστικά αποφεύγουν με κάθε δυνατό τρόπο ακόμη και αν βρίσκονται κοντά σε αυτούς τους πάγους!

Όλες αυτές οι ενδείξεις θα μας βοηθήσουν να ερμηνεύσουμε τις εικόνες ραντάρ που έχουν ληφθεί κοντά στις αρκτικές ή ανταρκτικές περιοχές.