新技术将改善冰路和桥梁的建设

一项新的研究发现，测量雷达脉冲从卫星传播到海面并再次返回所需的时间可以揭示河冰的厚度以及在北极地区的冰路和桥梁上安全行驶的日期。

加拿大的许多北部社区依靠建立在结冰的湖泊和河流上的冰路网络来运输货物和保障粮食安全。然而，由于气候变暖导致冰期缩短和冰层变薄，这些道路的可持续性面临风险。

滑铁卢大学的研究人员使用了一种称为雷达测高的技术，该技术还有助于了解结冰的河流如何加强与冰盖的各个城市的互连和供应。河冰是地球生态系统的主要组成部分，在水生系统的运作中发挥着关键作用，影响着水电站的运行以及建设和航行。

滑铁卢大学地理与环境管理教授克劳德·杜圭(Claude Duguay)说：“许多在夏季只能通过昂贵的飞机或船只运输与供应中心相连的偏远村庄，可以直接进入建在冰冻地面和湖冰或河冰上的主要陆路运输动脉。” . “在永久冻土的存在及其不稳定的情况下，永久桥梁的建设受到限制的冰冻地区的冰路价值最高。”

研究人员使用来自两个测高卫星任务 Jason-2 和 Jason-3 的数据来开发和验证算法，用于检索俄罗斯西伯利亚鄂毕河下游地区的河冰物候日期和冰层厚度。

研究人员将测高得出的融化开始日期与测量站提供的冰状态标志的日期进行比较，研究人员发现他们算法的手动程序准确地检测到冰热降解的开始。

研究表明，多种因素会影响雷达回波，进而影响北极地区河冰厚度反演的准确性。

“与成像合成孔径雷达相比，卫星测高的主要优势之一是在处理大半球尺度域的测量时相对容易，”杜圭说。

他们为冰物候日期开发的算法可以应用于其他河流、湖泊和沼泽，因为它独立于现场观测的可用性。

研究表明，现场数据和卫星后向散射测量结果之间的经验关系对于不同的河段是相似的，特别是对于长河段。

该研究最近发表在欧洲地球科学联盟的国际科学期刊 The Cryosphere上。

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