Concentración de hielo marino


La concentración de hielo marino es una variable útil para los científicos del clima y los navegantes náuticos . Se define como el área de hielo marino en relación con el total en un punto dado del océano . Este artículo se ocupará principalmente de su determinación a partir de mediciones de teledetección .

La concentración de hielo marino ayuda a determinar una serie de otras variables climáticas importantes. Dado que el albedo del hielo es mucho más alto que el del agua, la concentración de hielo regulará la insolación en los océanos polares. Cuando se combina con el espesor del hielo , determina varios otros flujos importantes entre el aire y el mar, como los flujos de sal y agua dulce entre los océanos polares (ver, por ejemplo, el agua del fondo ), así como la transferencia de calor entre la atmósfera. Los mapas de la concentración de hielo marino se pueden utilizar para determinar el área y la extensión del hielo , los cuales son marcadores importantes del cambio climático .

Los navegantes también utilizan las tablas de concentración de hielo para determinar las regiones potencialmente transitables; consulte Rompehielos .

Las mediciones de barcos y aviones se basan simplemente en calcular el área relativa de hielo frente al agua visible dentro de la escena. Esto se puede hacer mediante fotografías o visualmente. Las mediciones in situ se utilizan para validar las mediciones de teledetección.

Tanto el radar de apertura sintética como los sensores visibles (como Landsat ) tienen normalmente una resolución lo suficientemente alta como para que cada píxel se clasifique simplemente como un tipo de superficie distinto, es decir, agua frente a hielo. Luego, la concentración se puede determinar contando el número de píxeles de hielo en un área determinada, lo que es útil para validar las estimaciones de concentración de instrumentos de menor resolución, como radiómetros de microondas. Dado que las imágenes SAR son normalmente monocromas y la retrodispersión del hielo puede variar considerablemente, la clasificación se realiza normalmente en función de la textura utilizando grupos de píxeles; consulte el reconocimiento de patrones .

Los sensores visibles tienen la desventaja de ser bastante sensibles al clima (las nubes oscurecen las imágenes) mientras que los sensores SAR, especialmente en los modos de resolución más alta, tienen una cobertura limitada y deben ser apuntados. Esta es la razón por la que la herramienta elegida para determinar la concentración de hielo suele ser un sensor de microondas pasivo.[1] [2]


Cobertura de hielo marino en el Ártico en 1980 (abajo) y 2012 (arriba), según lo observado por sensores de microondas pasivos en el satélite Nimbus-7 de la NASA y por el Sensor / Sonda de Imagen / Sonda de Microondas de Sensor Especial (SSMIS) del Programa de Satélites Meteorológicos de Defensa (DMSP). El hielo de varios años se muestra en blanco brillante, mientras que la capa de hielo marino promedio se muestra en azul claro a blanco lechoso. Los datos muestran la capa de hielo para el período del 1 de noviembre al 31 de enero en sus respectivos años.