Fig.1: Percorso della radiazione elettromagnetica trasmessa dal RADAR
Fig.2: Correlazione tra la traccia radar (sulla destra) e il radargramma (sulla sinistra)
Tecnologia RADAR applicata alla glaciologia.
La prima indicazione che i segnali radio ad alta frequenza possono penetrare la neve e il ghiaccio, è stata osservata alla base dell'ammiraglio Byrd, Little America (Antartide) nel 1933. I piloti hanno riferito che gli altimetri radar misuravano valori errati sul ghiaccio e l'esercito americano avviò un'indagine che scoprì che il ghiaccio e la neve sono trasparenti alla radiazione elettromagnetica della banda VHF e UHF (vedi fig. 1). Successivamente nel 1957 Waite e Schmidt dimostrarono che un altimetro radar poteva essere utilizzato per misurare lo spessore dei ghiacciai polari (Waite e Schmidt, 1961). Nel 1963 presso lo Scott Polar Research Institute (SPRI) dell'Università di Cambridge fu sviluppato il primo sistema radar VHF specifico per radio sondaggi e in seguito varie istituzioni scientifiche eseguirono misurazioni in Artide e Antartide con questa tecnica tuttora in uso.
I primi sistemi di sondaggi RES implementarono radar a inviluppo con impulsi brevi operanti da 30 MHZ a 150 MHz e furono utilizzati in Groenlandia e in Antartide. La traccia radar acquisita era visualizzata su un oscilloscopio. La traccia radar ricevuta rappresentata a destra della fig. 2 è ancora denominata "O-scope" da "oscilloscopio" mentre il radargramma a sinistra è una mappa a colori dell'ampiezza della traccia. Il sistema di registrazione era costituito da una telecamera da 35 mm a motore con velocità della pellicola regolabile, sincronizzata con la velocità dell'aereo. La determinazione della posizione era ottenuta inizialmente mediante l'osservazione di punti di riferimento riconoscibili da parte dell'operatore del sistema e successivamente dai sistemi di navigazione inerziale che utilizzano dispositivi di rilevamento del movimento.
I miglioramenti tecnologici hanno reso questi sistemi RES molto più potenti. Oggi l'acquisizione digitale delle tracce radar consente di registrare un numero maggiore di tracce, in veloci dispositivi di archiviazione di massa digitali, consentendo indagini su vaste aree con una migliore risoluzione orizzontale. L'elaborazione numerica delle tracce acquisite migliora significativamente la dinamica e il rapporto tra segnale e rumore. Inoltre, le misurazioni GPS differenziali consentono di determinare con precisione la posizione geografica delle tracce acquisite, riducendo le incertezze a ±5 m e ±10 cm in post-elaborazione.
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