Radarsatellieten leveren de gegevens die worden gebruikt om het zeeniveau en de oceaanstromingen in kaart te brengen. Echter, tot nu toe, de radar is niet effectief geweest in gebieden waar de oceanen bedekt zijn met ijs. Onderzoekers van de Technische Universiteit van München (TUM) hebben nu een nieuwe analysemethode ontwikkeld om dit probleem op te lossen.

Het smelten van de poolijskap zou ingrijpende gevolgen hebben. Over de hele wereld zou de zeespiegel enkele meters stijgen, gevolgen hebben voor honderden miljoenen mensen die dicht bij de kusten wonen. "Dit betekent dat een van de belangrijkste vragen van onze tijd is hoe klimaatverandering de poolgebieden beïnvloedt, " zegt Dr. Marcello Passaro van het TUM German Geodetic Research Institute.

Maar veranderingen in de zeespiegel en oceaanstromingen in met name de met ijs bedekte gebieden van de Arctische en Antarctische wateren zijn erg moeilijk te detecteren. De reden:de radarsignalen van bestaande hoogtemetersatellieten worden door het ijs op de polen weerkaatst. Hierdoor wordt het water onder het ijs onzichtbaar.

Maar oceaanwater gaat ook door scheuren en openingen in het permanente ijs, het oppervlak bereiken. "Deze waterpartijen zijn, echter, heel klein, en de signalen worden sterk vervormd door het omringende ijs. Hier, standaard evaluatiemethoden zoals die worden gebruikt voor metingen op open zee kunnen geen betrouwbare resultaten opleveren, " zegt Passaro. Samen met een internationaal team, hij heeft nu een data-analysemethode ontwikkeld die de focus van de radar verscherpt.

De kern van deze virtuele "contactlens" is het adaptieve algoritme genaamd adaptive leading edge subwaveform (ALES+). ALES+ identificeert automatisch het deel van het radarsignaal dat wordt gereflecteerd door water en leidt alleen deze informatie af van de zeespiegelwaarden. Dit maakt het mogelijk om de hoogte te meten van het oceaanwater dat het oppervlak bereikt door ijsscheuren en openingen. Door verschillende jaren van metingen te vergelijken, klimaatonderzoekers en oceanografen kunnen nu conclusies trekken over veranderingen in zeeniveau en oceaanstromingen.

“Het bijzondere aan onze methode is dat ze adaptief is, " merkt Passaro op. "We kunnen hetzelfde algoritme gebruiken om de zeespiegel te meten in zowel open als met ijs bedekte oceaangebieden. ALES+ kan ook gebruikt worden voor kustwateren, meren en rivieren. Hier, de signalen zijn zeer gevarieerd, maar altijd bepaalde karakteristieke eigenschappen vertonen die het systeem vervolgens leert." De wetenschappers konden een testscenario in de Groenlandse Zee gebruiken om aan te tonen dat ALES+ waterniveaus voor met ijs bedekte en open oceaangebieden teruggeeft die aanzienlijk nauwkeuriger zijn dan de resultaten van eerdere evaluatiemethoden.