La radioglaciología es el estudio de los glaciares , capas de hielo , casquetes polares y lunas heladas utilizando un radar de penetración de hielo . Emplea un método geofísico similar al radar de penetración terrestre y normalmente opera en frecuencias en las porciones de MF , HF , VHF y UHF del espectro de radio . [1] [2] [3] [4] Esta técnica también se conoce comúnmente como “Radar de penetración de hielo (IPR)” o “Sondeo de eco de radio (RES)”.
Los glaciares son particularmente adecuados para la investigación por radar porque la conductividad , la parte imaginaria de la permitividad y la absorción dieléctrica del hielo son pequeñas en frecuencias de radio, lo que da como resultado valores de tangente , profundidad de piel y atenuación de baja pérdida . Esto permite detectar los ecos de la base de la capa de hielo a través de espesores de hielo superiores a 4 km. [5] [6] La observación del subsuelo de masas de hielo mediante ondas de radio ha sido una técnica geofísica integral y en evolución en la glaciología durante más de medio siglo. [7] [8][9] [10] [11] [12] [13] [14] Sus usos más extendidos han sido la medición del espesor del hielo, la topografía subglacial y la estratigrafía de la capa de hielo. [15] [8] [5] También se ha utilizado para observar las condiciones subglaciales y de las capas de hielo y los glaciares, incluida la hidrología, el estado térmico, la acumulación, el historial de flujos, la estructura del hielo y la geología del lecho. [1] En la ciencia planetaria, el radar de penetración de hielo también se ha utilizado para explorar el subsuelo de los casquetes polares en Marte y los cometas. [16] [17] [18] Se planean misiones para explorar las lunas heladas de Júpiter. [19] [20]
La radioglaciología utiliza radares que miran hacia el nadir para sondear el subsuelo de los glaciares , capas de hielo , casquetes polares y lunas heladas y para detectar energía reflejada y dispersa desde dentro y debajo del hielo. [8] Esta geometría tiende a enfatizar la energía reflejada coherente y especular que da como resultado formas distintas de la ecuación del radar. [21] [22] Los datos de radar recopilados generalmente se someten a un procesamiento de señales que va desde el apilamiento (o pre-suma) hasta la migración aRadar de apertura sintética (SAR) que enfoca en 1, 2 o 3 dimensiones. [23] [24] [25] [22] Estos datos se recopilan utilizando sistemas de radar de penetración en el hielo que van desde sistemas comerciales (o personalizados) de radar de penetración en el suelo (GPR) [26] [27] hasta sirenas aéreas coherentes y con chirridos [28 ] [29] [30] a las implementaciones de imágenes de barrido, [31] multifrecuencia, [32] o polarimétrica [33] de tales sistemas. Además, radares estacionarios, sensibles a la fase y de onda continua modulada en frecuencia (FMCW) [34] [35][36] se han utilizado para observar la nieve, [37] las tasas de fusión de la plataforma de hielo, [38] la hidrología englacial, [39] la estructura de la capa de hielo, [40] y el flujo de hielo vertical. [41] [42] También se ha demostrado que el análisis interferométrico de los sistemas aéreos mide el flujo de hielo vertical. [43] Además, se han desarrollado instrumentos radioglaciológicos para operar en plataformas autónomas, [44] en sondas in situ, [45] en implementaciones de bajo costo, [46] utilizando radios definidas por software , [47] y explotando señales de radio ambientales. para sondeos pasivos. [48][49]