Studi recenti hanno mostrato che in Antartide l’estensione e lo spessore del ghiaccio marino non stanno andando incontro ad un significativa riduzione, come accade invece nell’Artico. Tuttavia, la variazione spaziale e temporale del ghiaccio marino intorno al continente antartico resta un fattore da monitorare attentamente, poiché, nelle regioni polari le interazioni dinamiche e termodinamiche tra oceano ed atmosfera sono fortemente influenzate dalla presenza-assenza di ghiaccio marino e dal suo spessore. Dalle misure di temperatura di brillanza, provenienti dai radiometri passivi a microonde SSM/I, è possibile ricavare con elevata accuratezza, attraverso algoritmi testati e validati, la concentrazione del ghiaccio marino e la sua estensione. Determinarne lo spessore è risultato invece, ad oggi, molto più complesso. In questo lavoro viene presentato un nuovo algoritmo (IST-2009) in grado di stimare tale spessore, e la relativa copertura nevosa, a partire dalle temperature di brillanza telerilevate a differenti frequenze e polarizzazioni. Gli indici utilizzati sono stati selezionati attraverso l’analisi delle componenti principali (PCA) dei dati di temperatura di brillanza. Ricorrendo alla statistica multivariata è stato possibile, infatti, ridurre l’elevato numero di variabili presenti, individuando quelle che da sole spiegano la maggior parte della varianza contenuta nei dati analizzati. IST-09 è stato quindi impiegato per stimare l’evoluzione dello spessore del ghiaccio marino in alcune regioni antartiche nel periodo 1992-2008. L’utilizzo di filtri legati alla concentrazione del ghiaccio marino ed alla temperatura dell’aria, ha consentito di discriminare la presenza di “open water” e di tenere in considerazione la variabilità climatica stagionale. I risultati ottenuti sono stati validati attraverso il confronto con le misure in situ fornite dal NIC-NCDC per l’anno campione 1994, valori con i quali le nostre stime hanno mostrato un’ottima correlazione (~ 0.91 in Ross Sea ; 0.85 in Weddell Sea). Le nostre stime sono state poi comparate con altre osservazioni in situ, come ad esempio le misure raccolte dall’Australian Antarctic Division nell’ambito del progetto Aspect. L’evoluzione spaziale e temporale dello spessore del ghiaccio marino stimato nel periodo 1992-2008 ha mostrato un valore medio annuale di circa 70 cm nel Mare di Ross e di 60 cm nel Mare di Weddell. I valori più elevati si osservano nel lungo periodo invernale e mostrano valori massimi che superano i 100 cm nel Mare di Ross ed i 90 cm nel Mare di Weddell. Al contrario, durante i mesi estivi il ghiaccio marino resta nell’ordine di pochi centimetri. Dalle nostre analisi, infine, nelle aree studiate non è risultato evidente alcun trend significativo sull’intero periodo.
SSM/I brightness temperatures PCA analysis to detect new polarized indexes, useful for sea-ice thickness estimation in Antarctic region / Aulicino, G. - (2009). (Intervento presentato al convegno Environment Including Global Change – Congresso Fai 2009 tenutosi a Palermo, Italia nel 5-9 Ottobre 2009).
SSM/I brightness temperatures PCA analysis to detect new polarized indexes, useful for sea-ice thickness estimation in Antarctic region
Aulicino G
2009-01-01
Abstract
Studi recenti hanno mostrato che in Antartide l’estensione e lo spessore del ghiaccio marino non stanno andando incontro ad un significativa riduzione, come accade invece nell’Artico. Tuttavia, la variazione spaziale e temporale del ghiaccio marino intorno al continente antartico resta un fattore da monitorare attentamente, poiché, nelle regioni polari le interazioni dinamiche e termodinamiche tra oceano ed atmosfera sono fortemente influenzate dalla presenza-assenza di ghiaccio marino e dal suo spessore. Dalle misure di temperatura di brillanza, provenienti dai radiometri passivi a microonde SSM/I, è possibile ricavare con elevata accuratezza, attraverso algoritmi testati e validati, la concentrazione del ghiaccio marino e la sua estensione. Determinarne lo spessore è risultato invece, ad oggi, molto più complesso. In questo lavoro viene presentato un nuovo algoritmo (IST-2009) in grado di stimare tale spessore, e la relativa copertura nevosa, a partire dalle temperature di brillanza telerilevate a differenti frequenze e polarizzazioni. Gli indici utilizzati sono stati selezionati attraverso l’analisi delle componenti principali (PCA) dei dati di temperatura di brillanza. Ricorrendo alla statistica multivariata è stato possibile, infatti, ridurre l’elevato numero di variabili presenti, individuando quelle che da sole spiegano la maggior parte della varianza contenuta nei dati analizzati. IST-09 è stato quindi impiegato per stimare l’evoluzione dello spessore del ghiaccio marino in alcune regioni antartiche nel periodo 1992-2008. L’utilizzo di filtri legati alla concentrazione del ghiaccio marino ed alla temperatura dell’aria, ha consentito di discriminare la presenza di “open water” e di tenere in considerazione la variabilità climatica stagionale. I risultati ottenuti sono stati validati attraverso il confronto con le misure in situ fornite dal NIC-NCDC per l’anno campione 1994, valori con i quali le nostre stime hanno mostrato un’ottima correlazione (~ 0.91 in Ross Sea ; 0.85 in Weddell Sea). Le nostre stime sono state poi comparate con altre osservazioni in situ, come ad esempio le misure raccolte dall’Australian Antarctic Division nell’ambito del progetto Aspect. L’evoluzione spaziale e temporale dello spessore del ghiaccio marino stimato nel periodo 1992-2008 ha mostrato un valore medio annuale di circa 70 cm nel Mare di Ross e di 60 cm nel Mare di Weddell. I valori più elevati si osservano nel lungo periodo invernale e mostrano valori massimi che superano i 100 cm nel Mare di Ross ed i 90 cm nel Mare di Weddell. Al contrario, durante i mesi estivi il ghiaccio marino resta nell’ordine di pochi centimetri. Dalle nostre analisi, infine, nelle aree studiate non è risultato evidente alcun trend significativo sull’intero periodo.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
