要約
湖の氷の減少は、海面上昇や氷河の後退と同様に、気候変動の指標です。
湖氷フェノロジー (LIP) のモニタリングは、長期的な凍結と融解のパターンが地域的および地球規模の気候変動を理解するためのセンチネルとして役立つため、役立ちます。
いくつかの中小規模の山岳湖があるスイスのオーバーレンガディン地域の研究を報告します。
光学衛星画像から 20 年 (2000 年から 2020 年) にわたって、凍結、崩壊、氷被期間などの LIP イベントを観察します。
教師あり機械学習を使用して、これらのアルプスの湖の湖氷の空間分解マップを推定することにより、MODIS 画像の時系列を分析します。
分類子をトレーニングするために、ウェブカメラの画像に基づいて手動で注釈を付けた参照データに依存しています。
氷の地図から、長期的な LIP の傾向を導き出します。
ウェブカメラのデータは 2 つの冬の間しか利用できないため、運用中の MODIS および VIIRS 雪製品に対して結果をクロスチェックします。
Sils 湖と Silvaplana 湖の完全凍結期間の変化は、年間でそれぞれ -0.76 日と -0.89 日であることがわかります。
さらに、LIP 傾向と近くの気象観測所で測定された気候データとのもっともらしい相関関係を観察します。
冬の平均気温は、凍結期間と崩壊イベントとは負の相関があり、凍結イベントとは正の相関があることがわかります。
さらに、冬の間の日照と、凍結期間および崩壊イベントとの強い負の相関関係が観察されます。
要約(オリジナル)
Depleting lake ice is a climate change indicator, just like sea-level rise or glacial retreat. Monitoring Lake Ice Phenology (LIP) is useful because long-term freezing and thawing patterns serve as sentinels to understand regional and global climate change. We report a study for the Oberengadin region of Switzerland, where several small- and medium-sized mountain lakes are located. We observe the LIP events, such as freeze-up, break-up and ice cover duration, across two decades (2000-2020) from optical satellite images. We analyse the time series of MODIS imagery by estimating spatially resolved maps of lake ice for these Alpine lakes with supervised machine learning. To train the classifier we rely on reference data annotated manually based on webcam images. From the ice maps, we derive long-term LIP trends. Since the webcam data are only available for two winters, we cross-check our results against the operational MODIS and VIIRS snow products. We find a change in complete freeze duration of -0.76 and -0.89 days per annum for lakes Sils and Silvaplana, respectively. Furthermore, we observe plausible correlations of the LIP trends with climate data measured at nearby meteorological stations. We notice that mean winter air temperature has a negative correlation with the freeze duration and break-up events and a positive correlation with the freeze-up events. Additionally, we observe a strong negative correlation of sunshine during the winter months with the freeze duration and break-up events.
arxiv情報
| 著者 | Manu Tom,Tianyu Wu,Emmanuel Baltsavias,Konrad Schindler |
| 発行日 | 2022-11-29 15:03:01+00:00 |
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