Συμβολομετρία-Μελέτες παγετώνων και σεισμών από τους δορυφόρους

Όσοι ασχολούνται με τις επιστήμες της Γης έχουν παρατηρήσει ότι ενώ  μερικά συστατικά όπως τα στρώματα των πάγων στις πολικές περιοχές) ανταποκρίνονται πολύ αργά στις αλλαγές του κλίματος,, άλλα συστατικά όπως οι ηπειρωτικοί παγετώνες,,  αποκρίνονται γρήγορα στις εν λόγω μεταβολές, σε διαστήματα δεκαετιών ή και λιγότερο. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα κοινό για ουσιαστικά όλους τους παγετώνες είναι ότι εμφανίζονται στις απομακρυσμένες περιοχές, που καθιστούν τις δορυφορικές παρατηρήσεις ιδιαίτερα κρίσιμες για την παρακολούθηση τους. Οι μετρήσεις γίνονται με ειδικά ραντάρ που διαθέτουν ορισμένοι δορυφόροι

ΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΣΥΜΒΟΛΟΜΕΤΡΙΑΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΙΣ ΠΑΓΕΤΩΝΩΝ

Η Συμβολομετρία (SAR)  είναι η συντομογραφία για το Synthetic Aperture Radar ή ραντάρ συνθετικού ανοίγματος, το οποίο είναι ένα σύστημα ειδικής τεχνικής ραντάρ που επιτρέπει στους χρήστες να λαμβάνουν υψηλής ανάλυσης εικόνες ραντάρ από μεγάλες αποστάσεις, και αυτή η τεχνική ραντάρ χρησιμοποιεί μικροκύματα .

Βάσει πλευρικής σκόπευσης, το ραντάρ επιστρέφει τα σήματα από διάφορα αντικείμενα στη Γη στον αισθητήρα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές. Με τον τρόπο αυτό, είναι δυνατή η διάκριση των αντικειμένων. Οι παλμοί του ραντάρ πλευρικής σκόπευσης σχηματίζουν γραμμές εικόνας ). Μια άλλη διάσταση εικόνας σχηματίζεται από την κίνηση και την κατεύθυνση του αισθητήρα, ο οποίος στέλνει και λαμβάνει διαρκώς παλμούς ραντάρ. Οι δορυφορικές τεχνολογίες έχουν πολλά πλεονεκτήματα δεδομένου ότι παρέχουν πλήρη τοπογραφικά στοιχεία υψηλής ακρίβειας και ευρείας κάλυψης στις πολικές περιοχές. Η Συμβολομετρία SAR αποτελεί εξαιρετικά σημαντική τεχνική για μελέτες των πολικών περιοχών, ιδιαίτερα για μετρήσεις της ταχύτητας ροής και παρακολούθησης των παγετώνων, και το ρόλο τους στις κλιματικές αλλαγές σε παγκόσμιο επίπεδο. Για παράδειγμα, από τις πιο πρόσφατες μετρήσεις με τεχνικές του πεδίου ταχύτητας ροής των παγετώνων στη Γροιλανδία συνάγεται ότι η μαζική ροή υδάτων λόγω της τήξης των πάγων στη βάση του επιπλέοντος παγετώνα, σε σχέση με τη γέννηση των παγόβουνων στο τέλος του παγετώνα, είναι πολύ μεγαλύτερη από τη θεωρητικά αναμενόμενη, γεγονός που προκαλεί ανησυχίες ότι μπορεί να συμβάλει στη παγκόσμια άνοδο της στάθμης της θάλασσας.

Ιδιαίτερα, ο έλεγχος της μεταβολής των πάγων γύρω από την περιφέρεια της δυτικής πλευράς της Ανταρκτικής με τη βοήθεια InSAR μπορεί να παρέχει μια σημαντική νέα μέθοδο για τη μελέτη των αλλαγών της κατάστασης των παγετώνων που μπορεί να αποτελούν ενδείξεις για τυχόν ασταθή συμπεριφορά τους, με όλες τις συνέπειες που μπορεί να προκληθούν στις παγκόσμιες κλιματικές αλλαγές. Τα υψηλής ακρίβειας  υψομετρικά δεδομένα των μετρήσεων SAR είναι κρίσιμα για τον καθορισμό του συνολικού όγκου και της έκτασης των πάγων, που από διαχρονικές μετρήσεις μετά από μερικά ή αρκετά έτη, επιτρέπουν μια εκτίμηση του ποσοστού και της φύσης των αλλαγών των πάγων και, κατά συνέπεια, την έγκαιρη ανίχνευση τους

ΟΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΣΥΜΒΟΛΟΜΕΤΡΙΑΣ ΣΤΟΥΣ ΣΕΙΣΜΟΥΣ

Λήψη από τον Δορυφόρο Sentnel 1 στις  30-10-2020 

Όπως συμβαίνει με την μελέτη των παγετώνων οι παραμορφώσεις του γήινου φλοιού που προκαλούνται από τις Μικρομετακινήσεις των τεκτονικών πλακών παράγουν μια ευρεία ποικιλία μορφολογικών χαρακτηριστικών στην
επιφάνεια της Γης που το μέγεθός τους εξαρτάται από τη “διάρκεια” του εκάστοτε φυσικού μηχανισμού που προκαλεί τον σχηματισμό τους.

Οι παραμορφώσεις που συνδέονται με σεισμούς πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια χρονικών  περιόδων που κυμαίνονται από μερικά δευτερόλεπτα  μέχρι αρκετές ημέρες και μήνες με άμεση συνέπεια ότι δημιουργούν ρήγματα και μετατοπίσεις στην επιφάνεια της Γης που κυμαίνονται σε μέγεθος από μερικά εκατοστόμετρα μέχρι και μερικά μέτρα.Με την εμφάνιση των δορυφορικών συστημάτων ραντάρ  η τεχνική της Συμβολομετρίας SAR αναδείχθηκε εδώ και 3 δεκαετίες σε ένα νέο εργαλείο για την μελέτη των ενεργών τεκτονικών μικρομετακινήσεων και παραμορφώσεων.

Δορυφορική λήψη από τον  Sentnel 1  στις 30-10-2020 

Η χρήση της συμβολομετρίας παρέχει νέες δυνατότητες παρακολούθησης των αλλαγών της γήινης επιφάνειας σε χρονικά διαστήματα από μέρες σε έτη με ακρίβειες της τάξης των μερικών χιλιοστών. Επίσης επιτρέπει τη δημιουργία ψηφιακών τοπογραφικών χαρτών και μοντέλων εδάφους υψηλής διακριτικότητας, σε επίπεδα ακρίβειας μερικών μέτρων, που Επιτρέπουν τη μέτρηση της πίεσης στο γήινο φλοιό  που συσσωρεύεται, εξ αιτίας των τεκτονικών διεργασιών, κατά τη διάρκεια εκτενών χρονικών περιόδων.

Δορυφορική λήψη από τον  Sentnel 1  στις 30-10-2020 (με εισαγωγή δεδομένων στο  Google Earth)  

Με το συνδυασμό δύο ή περισσότερων εικόνων SAR της ίδιας περιοχής, είναι  δυνατό να παραχθούν λεπτομερή ψηφιακά μοντέλα εδάφους και χάρτες μεταβολών της γήινης επιφάνειας με απαράμιλλη ακρίβεια και διακριτικότητα που μπορούν να εφαρμοστούν στη μελέτη διάφορων φυσικών διαδικασιών συμπεριλαμβανομένων των σεισμών, των ηφαιστείων, της ροής των παγετώνων, των καθιζήσεων του εδάφους (π.χ. εξ αιτίας της υπόγειας απόσυρσης υδάτων ή της άντλησης πετρελαίου), κ.ά. ιδιαίτερα σε περιοχές όπως τα αστικά κέντρα όπου οι επιπτώσεις των εν λόγω φαινομένων μπορούν να είναι  σημαντικές. Επιπλέον, ένα σημαντικό πλεονέκτημα είναι ότι οι τεχνικές αυτές παρέχουν τις εν λόγω δυνατότητες παρακολούθησης των μεταβολών της γήινης επιφάνειας ουσιαστικά σε ολόκληρη την έκταση της εκάστοτε υπό μελέτη περιοχής και όχι σε μεμονωμένα συγκεκριμένα σημεία, όπως με τις προαναφερόμενες γεωδαιτικές τεχνολογίες.

Δορυφορική λήψη από τον  Sentnel 1  στις 30-10-2020 (με εισαγωγή δεδομένων στο  Google Earth)  

Η υπηρεσία geObservatory είναι ανοιχτή και ελεύθερη για χρήση από όλη την επιστημονική κοινότητα η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή συμβολγραφηήμμάτων για πιο εξειδικευμένες αναλύσεις.

Οι χρήστες μπορούν να επισκεφτούν την υπηρεσία geObservatory http://geobservatory.beyond-eocenter.eu/ και να χρησιμοποιήσουν την online γεωχωρική εφαρμογή για να δουν και να κατεβάσουν  διαφορικά συμβολογραφήμματα για σημαντικά σεισμικά γεγονότα παγκόσμια.

Δορυφόρος Sentnel 1  30-10-2020 με εισαγωγή δεδομένων στο  Google Earth 

Κλείνουμε αυτή την σύντομη περιήγησή μας στον χώρο της τηλεπισκόπισης , δίνοντας πιστεύω μια περιεκτική εικόνα και περιγραφή του τρόπου με τον οποίο η τηλεπισκόπιση μας βοηθά να μετρήσουμε πάρα πολλές παραμέτρους , όπως την στάθμη της θάλασσας , την μετακίνηση των παγετώνων και του εδάφους , ακόμη και παραμέτρους από σεισμούς. Αφήνουμε ηθελημένα κενό  στην περιγραφή των δορυφορικών εικόνων και των ιντερφερογραμμάτων (ειδικών χαρτών) για να σχολιαστούν από τους κατ’ εξοχήν ειδικούς . Αυτοί δεν είναι άλλοι από τους γεωλόγους και τους σεισμολόγους . Είπαμε ! Έκαστος στο είδος του…

Πηγές : https://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Global_GR/SEM521D6UQH_0.html

Γεωδαιτικές εφαρμογές συμβολομετρίας -Δ. Δεληκάρογλου ΕΜΠ

https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-90-481-2642-2_618

https://tc.copernicus.org/articles/12/867/2018/tc-12-867-2018.pdf