بيانات جديدة لحركة الأرض: الباحثون يكشفون أسرار القارة القطبية الجنوبية!

بيانات جديدة لحركة الأرض: الباحثون يكشفون أسرار القارة القطبية الجنوبية!

تقع القارة القطبية الجنوبية في قلب الاكتشافات العلمية الحديثة بناءً على التحليل الدقيق للبيانات. الباحث في الجامعة التقنية في دريسدن نشرت مجموعة بيانات جديدة توضح بالتفصيل تحركات سطح الأرض في القارة القطبية الجنوبية. تم نشر هذا المنشور في مجلة *بيانات علوم نظام الأرض* ويمثل العمل القيم لمجموعة أبحاث نظام الأرض الجيوديسية.

تعتمد مجموعة البيانات على تقييمات شاملة لبيانات القياس المسجلة بواسطة محطات GNSS الجيوديسية في القارة القطبية الجنوبية. تستخدم هذه المحطات إشارات من أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، والتي يتم تحليلها في عملية ما بعد المعالجة. ومن خلال هذه التحليلات، يتوقع العلماء تحسين فهمنا للعمليات الجيوفيزيائية، بما في ذلك حركات الصفائح، وتشوه الزلازل، والتكيف الجليدي المتوازن (GIA).

رؤى جديدة في التعويض الجليدي المتوازن

يصف GIA التشوه البطيء لقشرة الأرض الناجم عن الحركات الجليدية والتغيرات في الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي. تتميز البيانات المقدمة بدقة مكانية وزمانية عالية وتمثل أساسًا مهمًا لأبحاث المناخ، خاصة فيما يتعلق بالتنبؤ بارتفاع مستوى سطح البحر. تعتبر تصحيحات GIA ضرورية لتفسير بيانات الأقمار الصناعية حول التوازن الكتلي للغطاء الجليدي في القطب الجنوبي.

وتستند النتائج إلى قياسات من جميع محطات GNSS المتاحة في القارة القطبية الجنوبية، والتي تم جمعها على مدى الفترة من 1995 إلى 2021. هذه المبادرة، المعروفة باسم الديناميكا الجيولوجية في القارة القطبية الجنوبية استنادًا إلى مبادرة إعادة معالجة بيانات GNSS (GIANT-REGAIN)، أطلقها الدكتور ميركو شينرت ومات كينج من جامعة تسمانيا. وقد حظيت المبادرة بدعم من اللجنة العلمية لأبحاث القطب الجنوبي (SCAR) ومجموعة الخبراء الخاصة بهم للبنية التحتية الجيوديسية في القارة القطبية الجنوبية (EG GIANT).

أساليب مبتكرة لرصد الأنهار الجليدية

بالإضافة إلى مجموعات البيانات الأساسية، تعد دراسة الحركات الجليدية أمرًا بالغ الأهمية لعلم الجليد. تعد قياسات ديناميكيات الجليد وسرعته ضرورية لفهم ميكانيكا الجليد ونماذج التدفق. أثبتت تقنية GNSS فائدتها هنا وتقوم بشكل متزايد باستبدال الأجهزة باهظة الثمن ببدائل فعالة من حيث التكلفة.

وتظهر الحسابات أن أجهزة استقبال GNSS عالية الدقة، والتي يمكن أن تكلف ما يصل إلى 30 ألف دولار، يمكن استبدالها بأجهزة شرائح GNSS منخفضة التكلفة والتي تقل عن 10٪ من التكلفة ولا تزال توفر دقة على مستوى السنتيمتر. قامت دراسة مقارنة بتحليل أداء جهاز الاستقبال u-blox ZED-F9P GNSS الذي تم اختباره في بيئة قطبية.

نتائج هذه الدراسة والتي في مجلة علم الجليد يُظهر المنشور أن أجهزة الاستقبال منخفضة التكلفة التي تم اختبارها يمكنها تقديم نتائج مماثلة لأنظمة Trimble R10 باهظة الثمن. حققت التجارب المختلفة التي أجريت على نهر بريستلي الجليدي دقة مليمترية مناسبة للتطبيقات الجليدية.

يمكن لهذه الأساليب المبتكرة لاستخدام تكنولوجيا GNSS أن تحدث ثورة في الطريقة التي تتم بها دراسة الحركات الجليدية والعمليات الجيوفيزيائية الأخرى في القارة القطبية الجنوبية. وباختصار، فإن البيانات والتكنولوجيات الجديدة تمكن من تحسين تقييم آثار تغير المناخ والتغيرات على سطح الأرض في هذه المنطقة الحساسة.