twitter google+ facebook

Satellitters syn på isbjerge

Rasmus Fenger-Nielsen undersøger som geografistuderende isbjerge i Upernavik Isfjord i sit speciale: ”Det var min første rejse til Grønland, og det var helt fantastisk at lave feltarbejde i så storslåede omgivelser”.

Radarsat-2, Terra SAR-X, Cosmo SkyMed og SPOT-6. Det er fire satellitter, som kigger ned i Upernavik Isfjord, når de farer forbi en gang i døgnet 5-700 kilometer til vejrs.  I august 2013 så satellitterne som sædvanlig fjordens mange isbjerge, men de så ikke Rasmus Fenger-Nielsen på dækket af forskningsfartøjet PORSILD. Han var for lille.

Rasmus Fenger-Nielsens opgave i isfjorden var at finde ud, hvad satellitterne faktisk ser - og ikke mindst ikke ser. Han underkastede satellitterne en synsprøve.

Isbjergenes sande størrelse

Hvor isbjergene er, er det vigtigt at vide. Også hvor mange og hvor store de er. Det drejer sig om sikkerhed til søs i de arktiske farvande. Istjenesten i DMI har som vigtigste opgave at kortlægge både isbjerge og havis i de grønlandske farvande, og det kan kun ske ved satellitternes hjælp. Fra sit kontor med satellitternes billeder på computerskærmen er det ikke trivielt for istjenestens specialister at afgøre, om billederne viser hele sandheden. Her er det, at Rasmus Fenger-Nielsens feltarbejde på PORSILD sidste sommer kommer ind.

Efter feltarbejdet har Rasmus Fenger-Nielsen fulgt op på sine iagttagelser og målinger i isfjorden med analyser af satellitbilleder og kan nu bringe iskortlæggerne et skridt længere i retning af sandheden.

Rasmus Fenger-Nielsens har opmålt isbjerge i Upernavik Isfjord i sommeren 2013. De gule prikker er resultatet af en fotogrammetrisk opmåling, hvor han tog billeder af et isbjerg fra alle retninger. Billederne har han derefter brugt til at modellere isbjergets form ved hjælp af et specielt computerprogram. De røde prikker på billedet til venstre markerer de positioner, hvor billederne blev taget fra skibet PORSILD.
Baggrundsbilledet til venstre er et højopløseligt SPOT-6 billede. Baggrundsbilledet til højre er et Radarsat-2 billede. Pixelstørrelsen gør det svært at se præcist, hvad der er isbjerg, og hvad der er hav. Men det ved Rasmus Fenger-Nielsen nu efter at have opmålt isbjerget fra forskningsskibet PORSILD. Kilde: SPOT-6-billeder leveret af DHI GRAS på vegne af AirBus Defence and Space.

Satellit med radarblik

Radarsat-2 er den satellit, som iskortlæggerne typisk bruger som basis for deres produktion af iskort. Radarbillederne dækker dagligt en betydelig del af de grønlandske farvande. Antennen sender stråling (mikrobølger) mod Jorden. De reflekterede bølger opfanges af satellitten, som herefter kan omsættes til et sort/hvid-billede. De billeder, der typisk bruges til iskortlægning, har en opløsning på 100 meter. Isbjergene optræder i billederne som lyse pixels, og det omgivende hav som mørke.

Flere satellitter i brug

Hvis et isbjerg er større end 80 meter, vil det som en tommelfingerregel optræde i billedet som mindst en lys pixel.

For nærmere at studere radarbilleder af isbjerge brugte Rasmus Fenger-Nielsen også billeder fra to andre satellitter med radar: Terra SAR-X og Cosmo SkyMed, som begge har en markant bedre opløsning i form af mindre pixelstørrelser sammenlignet med Radarsat-2. Han supplerede sine undersøgelser med billeder fra satellitten SPOT-6, som på traditionel måde fotograferer havoverfladen med en opløsning på helt ned til 1,5 meter. Isbjergenes sande form bliver derfor registreret langt nøjagtigere, end hvad radarsatellitterne gør. Satellitten kræver dog, at det både er dag og skyfrit under fotograferingen.

"Jeg var heldig. På to dage efter hinanden fik jeg gode SPOT-6-billeder af mange isbjerges sande facon," siger Rasmus Fenger-Nielsen.

Kritisk grums    

Hvis havet optræder som grumsede pixels i billederne, kan det være svært at skelne mellem isbjerg og hav. Og det sker tit. Det grumsede kan skyldes bølger på havoverfladen. Hertil kommer, at satellitten, hver gang den passerer, 'ser' ned på fjorden med isbjergene under forskellige vinkler. Det påvirker kontrasten mellem hav og isbjerg i billederne. Og så er der risiko for at reelle isbjerge slet ikke detekteres eller at ikke-eksisterende isbjerge noteres. Ved at følge de samme isbjerge i flere satellitters billeder over flere dage og knytte dem til hans egne observationer fra PORSILD kunne Rasmus Fenger-Nielsen studere, hvor sikker Radarsat-2 er til at registrere dem præcist.

Isbjerget på satellitbillederne ovenfor er fotograferet af Rasmus Fenger-Nielsen om bord på skibet PORSILD. Her ses isbjerget fra nordøst. Foto: Rasmus Fenger-Nielsen. Klik for stor version.

Til nytte med det samme

I april træder Rasmus Fenger-Nielsen ind i eksamenslokalet på Københavns Universitet. Han skal forsvare sin specialeopgave, som blandt andet bygger på hans arbejde med iagttagelse og analyse af isbjergene i Upernavik Isfjord.

"Jeg håber mit arbejde kan kaste lys over nogen af de usikkerheder, der er ved at bruge satellitbilleder baseret på radarteknologi til at observere isbjerge," siger Rasmus Fenger-Nielsen.

I DMI's Center for Ocean og Is bliver hans resultater trukket ind i det daglige arbejde med at fortolke satellitbilleder til glæde for skibsfarten og andre aktører i de grønlandske farvande.

Kontakt Rasmus Fenger-Nielsen for mere information rasmusfenger@gmail.com

Af Palle Bo Nielsen, Center for Ocean og Is, kommunikation@dmi.dk

© DMI, 27. marts 2014

Tilmeld dig DMI's ugentlige, elektroniske nyhedsbrev
Vejret undervejs på mobil.dmi.dk eller til iPhone eller Android
Følg DMI på Twitter
DMI's -nyheder