GEOMATIKK OG GLASIOLOGI CECILIE ROLSTAD

Transkript

1 GEOMATIKK OG GLASIOLOGI CECILIE ROLSTAD Klimaendringer avsmelting fra breer Prosjekter ved UMB Geofaglig verktøykasse studier ved UMB 1

2 TEMPERATUR 2090 This display uses data provided by the Community Climate System Model project supported by the Directorate for Geosciences of the National Science Foundation and the Office of Biological and Environmental Research of the U.S. Department of Energy. Høy befolkningsvekst, middels økonomisk vekst, høyt energiforbruk dvs. : business as ususal. 2

3 Is og brebevegelse i Antarktis (Smedsrud og Rolstad, 2002) 3 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB

4 Antarktisiskappa i bevegelse, tolkninger av observasjoner i satellittbilder

5 1978: AVHRR Optisk: synlig, nær-ir, termisk-ir Global oppvarming bidrag til globalt havnivå: ~5 m Vest-Antarktis, ~60 m Øst-Antarktis.

6 RADARSAT ANTARCTIC MAPPING PROJECT Is strømmer: - sediment deformasjon? - isstrømmer endres (GPR). Flow traces strekker seg nærmere 1000 km innover fra Recovery Glacier sin grunningslinje.

7 Brebevegelse: Mønstergjenkjenning på sprekkmønsteret i optiske eller SAR bilder, gjennomsnittshastighet 1 år, usikkerhet ~10 m InSAR, relativ hastighet, gjennomsnittshastighet over 1 til 30 dager, usikkerhet ~10 mm 7 (Rolstad, 2002)

8 Generering av data: Hastighet: optisk og InSAR Bunn topografi GPR GIS (satellitt bilder for interpolasjon) 8 (Melvold, K., og Rolstad, C., 2000)

9 Posisjon av grunningslinje: InSAR Optisk (force budget) Avstand grunningslinje til Isskille er viktigste parameter for isvolumet! 9 Tilbaketrekking av grunningslinja ved Pine Island Glacier, 1992 til 1996 (Rignot, 1998)

10 OPTISKE SATELLITTBILDER: OPPKALVING AV ISBREM 31 januar, mars, 2002 PÅVIRKER ISBREM INNENLANDS ISDRENERING? 10 TILBAKETREKKING AV GRUNNINGSLINJE? MODIS image courtesy of NASA's Terra satellite, supplied by Ted Scambos, National Snow and Ice Data Center, University of Colorado, Boulder.

11 VOLUMENDRINGER FRA SATELLITT: RADAR ALTIMETER , ERS-1/2 Shepherd et al., Science 2001

12 Hvorfor endres isvolumet nå? - endring av dagens klima? - tilpasning til tidligere klimaendringer? - årsvariasjoner i snøakkumulasjon? - endring av isdrenering?

13 SATELLITTDATA TIL MODELLVERIFIKASJON HASTIGHETSFELT (LANDSAT TM) OVERFLATEHØYDE/HELNING (ALTIMETER) 13 (Rolstad, C., 2006)

14 GPR DATA TIL MODELLVERIFIKASJON Modellert temperaturfordeling, temperert bunn 14 (Rolstad, C., 2006)

15 Force budget: posisjon av grunningslinja, isbremmens påvirkning på bevegelsen av den grunnede isen. Hastigheter fra satellitt bilder Overflate helninger fra GPS Istykkelse fra GPR 15 (Rolstad, C., I.M. Whillans, J.O. Hagen, E. Isaksson, 2000)

16 INSAR: HASTIGHETSFELT, PINE ISLAND GLACIER GROUND PENETRATING RADAR: BUNNTOPOGRAFI/SEDIMENTER OBSERVED GROUNDINGLINE RETREAT AND ICE THINNING 16 (Rolstad, C., D.G. Vaughan and A. Shepherd, 2002)

17 Beregnede tillatte målefeil Jutulstraumen dreneringsområde, fra isskille til grunningslinja. Strain rate 17 Høyde (Rolstad, C., 2000) Istykkelse

18 Smelter Sannsynlighet isen? for at havnivå skal øke med mer enn 1 m per 100 år de neste 200 år pga. nedsmelting av iskappa i Vest-Antarktis er på 5 % (Vaughan and Sannsynlighet Spouge, 2002). for at havnivå skal øke med mer enn 1 m per 100 år de neste 200 år pga. nedsmelting av iskappa i Vest-Antarktis er på 5 % (Vaughan and Spouge, 2002). Vi trenger tidsserier med satellittobservasjoner -istykkelse - oppkalving av isbremmer - hastighetsfelt - posisjon av grunningslinje - Oppkalving av isbremmer vil ikke påvirke drenering av Jutulstraumen, DML - Modellering viser at området er i balanse i forhold til siste istids endringer 18

19 Prosjekter UMB Foto: Monica Sund Det internasjonale polaråret (IPY) : Glaciodyn

20 20 Prof. J. Oerlemans (Utrecht University, The Netherlands) Prof. J. O. Hagen (UiO, Norway) Varighet: 2007 til 2010 Det internasjonale Glaciodyn prosjektet har medlemmer fra 17 land Det norske Glaciodyn prosjekt: NP NVE UiO UMB UNIS NORUT IT International partners: University of Utrecht, NL, (IMAU) Prof. Oerlemans. University of Silesia, PL, (USi). Prof. Jania University of Cambridge, UK,(SPRI), Prof. Dowdeswell University of Alberta,CA (UA), Prof. Sharp University of Maine, USA (UMa), Dr. Hamilton Iowa State University, USA, (ISU), Prof. Iverson University of Bristol, UK (UB), Prof. Bamber and Wadham University of Swansea, UK (USw) Dr. Adalgeirsdottir. University of Innsbruck, A (UI) Dr. Obleitner. Pennsylvania State University, USA, Dr. Anandakrishnan. University of Uppsala, S (UU) Dr.Pohjola.

21 BREER - FELTARBEID 21 Alaska, the Canadian Arctic, Greenland, Iceland, Svalbard, northern Scandinavia, and the Russian Arctic. SVALBARD: AUSTFONNA OG KRONEBREEN/KONGSVEGEN FASTLANDET: ENGABREEN OG LANGFJORDJØKULEN

22 HOVEDMÅL FOR NORGES BIDRAG Quantify current mass budget of each glacier, including calving where applicable. Test and develop a new model of calving processes. Develop numerical models, incorporating improved sliding and calving functions. Predict future glacier response to a range of climate change scenarios. 22

23 DEL-PROSJEKTER WP 1 Mass balance, geometry and bed topography WP 2 Remote sensing WP 3 Subglacial processes WP 4 Calving processes WP 5 Modeling 23

24 KONGSVEGEN/KRONEBREEN SVALBARD TERRESTRISK FOTOGRAMMETRI INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 24

25 HVEM ER DETTE?? PhD student Monica Sund, UNIS Terrestrisk fotogrammetri - kalvings lov Kronebreen 25

26 Bakkebasert interferometrisk radar ISPAS IMT, Måleperiode 29 aug. 2 sept Test av måleinstrumentering - støttet av Innovasjon Norge Ca 45 timer målinger med radar (HH,VH,VV) Ca 45 timer med video Daglige innmålinger av avstanden til utvalgte punkter på Kronebreen med laser 26

27 FMCW Frekvens 5.75 GHz Oppløsning 1 m Antennelobe 9 grader Polarisasjon HH,VV,VH Uteffekt 0.01 W Tid mellom målinger 0.5 s Radar 27

28 Laser avstandsmålinger INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 28

29 Måleområde INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 29

30 Test av polarisasjon HH VH VV INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 30

31 Radar målinger av Kronebreen aug INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 31

32 Identifikasjon av kalving INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 32

33 Interferometriske målinger aug m 4190 & 4192 m Hastighet ca 2.7 m pr. døgn Hastighet ca 2.5 m pr. døgn

34 Ekspedisjonskunstner Siri Kollansrud INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 34

35 Terrestrial photogrammetry -velocity - topography PhD student Anne Chapuis, IMT, UMB Numerical ice flow modelling Kronebreen - Holtedalsfonna 35

36 UPDATING NORTH ATLANTIC GLACIER LENGTH RECORDS FROM OPTICAL SATELLITE IMAGES C. Rolstad, Norwegian University of life sciences, J. Oerlemans, IMAU, Utrecht University, 36

37 REKONSTRUKSJON AV TEMPERATUR FRA ÅR 1600 TIL 2000 Oerlemans, Science 2005 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 37

38 Landsat 7 ETM+ Jan Mayen 13 Sept 2002 GEOMATIKK OG GLASIOLOGI: GEO FORUM 2006 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB

39 SLAKBREEN SVALBARD INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 39

40 Mass and energy balance measurements and modeling. Jan Mayen PhD student John Hulth, IMT, UMB 40

41 Geodetic mass balance Western Svartisen 1968, 1985 and Photogrammetry: new terrainmodel from 2002 aerial photos. Master student Torborg Haug, strain net (May-June 2007) (UMB NVE) 41

42 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 42

43 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 43

44 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI, UMB 44

45 Geomatikkutdanning ved UMB: 3 årig Bachelor 5-årig Master cecilie.rolstad@umb.no 45 Takk for meg!