Fig.1: Stratificazioni interne del ghiaccio nei primi 70 m
Le riflessioni degli strati interni della calotta glaciale hanno svolto un ruolo molto importante nell'esplorazione glaciologica. Da quando sono state raccolte le prime osservazioni RES, sui radar-grammi è apparso un gran numero di riflessioni nell'intervallo tra la superficie e il letto roccioso (bedrock). Di solito mostrano una grande variazione di riflettività, un'elevata correlazione con le principali morfologie del substrato roccioso e una minore evidenza verso la superficie (fig. 1) dove si perdono completamente le conformazioni del bedrock . Sono state identificate molte fonti per queste riflessioni interne: polvere vulcanica, variazione di acidità, cambiamenti nella dimensione o nella forma delle bolle d'aria all'interno del ghiaccio, variazione nell'orientamento e nella densità dei cristalli di ghiaccio, paleo superfici (come croste diverse dalle stratificazioni contigue), strati di acqua liquida, ecc. Questi strati sono importanti perché si presume che la loro continuità rappresenti uno strato che si è deposto nella stessa epoca di tempo, cioè isocrono. L’integrità delle stratificazioni consente si seguire l’epoca e talvolta anche l’anno della loro formazione. Ad esempio eventi eruttivi notevoli che hanno scagliato in atmosfera quantità enormi di polvere che poi si ritrova depositata in uno strato costituisce un segnale “marker” temporale collocabile in una precisa data, come l’eruzione del Vesuvio o di Tambora. In altre parole si presume che i tempi di arrivo delle riflessioni interne più evidenti nel radar-gramma rappresentino una stratificazione prodotta da evento specifico, che tali strati producano riflessioni radar più intense e siano isocroni (Vaughan et al. 1999). Di conseguenza, le variazioni dello spessore della neve tra questi strati di riferimento forniscono informazioni sulla variabilità dell'accumulo di neve.
Questo tipo di informazioni è importante in molte questioni glaciologiche e paleoclimatiche, come ad esempio la valutazione di un luogo di perforazione del ghiaccio. Poiché nei siti dove l'accumulo di neve è minore, i depositi sono più vecchi e l’integrità delle stratificazioni è garanzia che il flusso glaciale non ha disturbato le sequenze isocrone. In questo contesto, le indagini RES e GPR sono state utilizzate per indagare la stessa area a risoluzioni di scala diverse. RES viene utilizzato principalmente per fornire informazioni sulla distribuzione dello strato principale su grandi distanze e profondità, trascurando i dettagli di piccola scala poco profondi (come la ridistribuzione guidata dal vento). Al contrario, il GPR è principalmente utilizzato per analizzare il problema dell'interazione ghiaccio-atmosfera nelle ridistribuzioni della neve superficiale (aree megadunali, erosione e accumulo determinati dalla morfologia superficiale e direzione prevalente del vento lungo la direzione di massima pendenza). In figura 4 è riportato un radar-gramma GPR (frequenza antenna 200 MHz, profondità indagata 70 m). Mostra una variazione molto elevata nell'accumulo di neve su distanze relativamente brevi a causa dell'interazione ghiaccio-atmosfera.