监视我们一生的变化

格陵兰(Greenland)坚固耐用,覆盖着大约80%的表面的冰盖。冰川摆脱了冰盖,成为不断移动的冰河,被自己的大量重量推向海洋。研究人员最近对研究格陵兰冰的秘密引起了极大的兴趣,这有很多原因。一个是格陵兰岛特别容易受到气候变化的影响。冰盖融化的速度比世界上任何其他冰块都要快,冰川向大海的移动速度比五年前快十倍。另一个原因是,这个国家的冰约占地球上所有淡水的大约8%。如果这些冰川融化,融化的水将足以将海平面提高七米(20英尺),从而使数百万个地球上的人流离失所。这将对我们的环境产生严重的影响,这使得监视这些变化非常重要,这些变化正在我们的一生中发生。

总部位于法国夏顿的一名冰川学家卢克·莫罗(Luc Moreau)一直在研究西格陵兰岛的四公里(两英里半)宽的埃克斯式Sermia冰川,已有三年多了。Luc, along with, the SPELEICE association and the MONALISA production company, recently organised an expedition to collect data on the speed of this glacier’s melt flow and to understand how this glacier’s ice moulins (deep holes that transport meltwater through glaciers) affect the speed of its melting. Accompanying them was Farouk Kadded, product manager of Geomatics at Leica Geosystems France, and together they set out using the state-of-the art Leica Nova MS50 MultiStation and real-time GNSS positioning instruments Leica GS14 antenna and Leica GS10 receiver. The MultiStation was chosen because it was capable of making accurate, reflectorless 3D scans from a distance of 1 – 2 km (0.6 – 1.2 mi), was lightweight and compact enough to be carried in a backpack and was proven to be reliable and rugged. It was also the only scanner on the market that offered all four technologies needed: total station, scanning, GNSS and imaging.

测量EQIP Sermia的运动流程
在上次探险中,LUC设置了一台相机,在过去几年中每天拍照。他能够通过从该相机拍摄的图像中拼凑出“时间流逝”胶片来识别冰川尺寸的变化。当这部薄膜伴随着Leica Geosystems设备的收集的地形数据时,可用于计算EQIP Sermia冰川流量的长度和速度。

在Luc和Farouk发现GS10接收器作为参考点的稳定地面之后,他们开始寻找冰川上的理想测量位置。这是迅速转移冰川表面的危险任务,并具有深厚的致命的冰纹。携带多阶段,三脚架,反射器目标,崎leica GS14天线和杆子,他们首先在马stable左岸上设置了多阶段,并在顶部使用Leica GS14 GNSS天线,以获得MS50的精确坐标,以测量MS50选定点在1.3公里(0.8英里)的范围内。此后,他们危险地越过冰川以定位反射目标。连续四天,他们在一天中的同一时间收集了位置数据,以计算24小时内的冰川熔体流量。

冰川以每小时30厘米(12英寸)的速度移动,因此团队必须快速工作。图像首先是由多个Serac或Ice Towers的多阶段拍摄的,以帮助Luc和Farouk在第二天轻松地重新安置相同的观点。

结果证明,冰川的运动每天高达7米(23英尺)。2012年进行的最后一次测量表明,EQIP Sermia每天移动3米(10英尺)。与世界各地的其他冰川相比,这种流程每天移动大约30厘米(12英寸)时,这种流程令人震惊。该团队还证明了冰川在上个月损失了大约500米(1,640英尺)。该团队打算实现的另一个目标,即使用莉卡·多斯(Leica Multistation)进行3D扫描,以实现法国北极探险家Paul-émileVictor用作其探险基地的历史舱者的后代,也成功完成了。此外,还发现了一个在eqip sermia表面上几公里的大湖。如果这种水以某种方式进入裂缝,则可能导致冰川崩溃。最终结果还证明,冰川在海面以下融化的速度比上面的速度快100倍。

测量内部冰毛琳
在进行了同样的时间之后,探险家Paul-ÉmileVictor在60年前就遇到了冰川冰盖,这是一段漫长的跋涉。该扫描将确定黄昏内的水是否确实到达了冰川下方的岩石床。为什么这些大师对研究冰川如此重要?由于格陵兰岛的全球变暖比世界其他地区更大,因此在非常温暖的日子里,冰川的湖泊出现在冰川的表面上。多余的湖水产生的河流以惊人的速度融化冰。如果这种水进入红磨坊,它将开始旋转并侵蚀冰,并在格陵兰岛基岩上的冰川底部找到道路。这种水在冰川下积聚,像润滑剂一样工作。冰川很容易在水面上滑动,重力力将冰的巨大重量推向海洋。

融水的旅程
卢克(Luc)和法鲁克(Farouk)设法在冰露头(Ice Roulin)内部的部落上建立了多个杂货店,以扫描冰裂缝的细节。随着一些红牛的深度高达200米(650英尺),这确实令人兴奋。从来没有做过如此准确的扫描,即水的流量如何形成冰川红磨室内的角落和缝隙,将其进度记录到冰的底部。

在这个洞内工作并非没有危险。如果表面温度波动多达1-2°C(34-36°F),则冰川水可以开始融化并流入大红蛋白,从而淹没了一切。扫描花了一整天,但他们能够整体扫描红磨衫,垂直测量,从河流中逐步测量,从河流到最深的部分,收集了大约500,000个高度详细的点。深度,周长和宽度都可以通过Leica MS50多稳态进行的3D扫描来提供,结果令人着迷。

“以这种方式进行衡量的想法是要拥有大红牛的所有尺寸,以便欣赏其随着时间的流逝和冰的变形。结果被证明非常有效,模型视觉效果非常好,并且该设备非常适合这种开口 - 只要您的天气良好!”卢克·莫罗(Luc Moreau)兴奋地说。

3D扫描证明了Leica MS50多站的多功能性及其在特殊情况下的鲁棒性。它的新程序和功能共同努力,整合新技术,使测量更加可靠,更快,更完整,使研究人员能够接收他们所需的信息。与处于其领域最前沿的公司合作,只能帮助研究人员促进他们理解不断变化的气候。

由Farouk Kadded和Luc Moreau撰写

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