Radio Echo-Sounding of Svalbard Glaciers

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Abstract
Peculiarities of radio echo-sounding of mountain glaciers and ice fields between nunataks from terrestrial vehicles and from helicopters are considered in this paper. The possibility of using comparatively high frequencies (of up to 865 MHz) for sounding such glaciers is demonstrated on the basis of experimental data. Results of airborne radio echo-sounding of Svalbard glaciers of various types, dimensions, and regime obtained with the help of the 620 MHz airborne equipment of high resolution are shown. Returns from the glacier bed have been obtained on the majority of glaciers under investigation. The firn regions of ice fields with temperate regimes flowing between nunataks are, mostly, an exception. Depression in the glacier bed with the ice thickness up to 540 m, as well as internal reflecting boundaries have been detected in some glaciers. Ice volumes of glaciers have been determined from the airborne radio echo-sounding data with the use of a parabolic approximation to the cross-section glacier profiles. Good correlational dependence between ice volume and surface area of glaciers has been established and is used to estimate the ice and water resources in Svalbard glaciers. Sondages par écho-radio des glaciers du Svalbard. Dans cet article on examine les particularités des sondages par écho-radio de glaciers de type de montagne ou de piedmont depuis des véhicules terrestres ou par hélicoptère. Sur la base des données expérimentales on montre une possibilité d’utiliser à titre de comparaison des hautes fréquences (jusqu’à 865 MHz) pour sonder de tels glaciers. On donne et on discute les résultats de sondages aériens par écho-radio des glaciers du Svalbard de type montagne, piedmont et calotte, avec des appareils de 620 MHz à grande capacité de résolution spatiale. Des signaux réfléchis sur le lit du glacier ont été recueillis sur la majorité des glaciers sondés. Les zones de névés des glaciers de type piedmont avec des régimes thermiques “chauds” (glaciers tempérés) sont, la plupart du temps, une exception. On a découvert sur une série de glaciers des dépressions du fond du lit avec des valeurs de l’épaisseur de glace allant jusqu’à 540 m, ainsi que des plages de réflexion interne. A partir de sondages par écho-radio en utilisant une approximation parabolique pour les profils des sections transversales d’un glacier on a pu déterminer les volumes des glaciers et établir une bonne corrélation avec la surface englacée. On en a tiré une estimation des ressources en glace et en eau des glaciers du Svalbard. Zusammenfassung Radar-Echolotungen an Gletschern in Svalbard. Es werden Besonderheiten von Radar-Echolotungen über Gebirgs- und Eisstromgletschern mit Landfahrzeugen und Hubschraubern erläutert. Auf der Grundlage experimenteller Ergebnisse lässt sich zeigen, dass relativ hohe Frequenzen (bis zu 865 MHz) zur Auslotung solcher Gletscher benutzt werden können. Ergebnisse mit Radar-Echolotungen aus der Luft von Gletschern verschiedenen Typs, unterschiedlicher Grösse und Temperaturzustand auf Svalbard mit einem 620 MHz—Gerät hoher Auflösung werden vorgeführt. Von der Mehrzahl der untersuchten Gletscher wurden Signale vom Untergrund erhalten. Die Firngebiete des Eisstromnetzes mit temperiertem Wärmezustand bilden hier meist eine Ausnahme. Sowohl Absenkungen des Bettes bei Eisdicken bis zu 540 m wie innere Reflexionshorizonte wurden bei einer Reihe von Gletschern festgestellt. Aus den Flugradar-Daten wurden unter Annahme eines annähernd parabolischen Querschnitts Gletschervolumina bestimmt. Dabei ergab sich eine gute Korrelation zur Gletscherfläche, die zur Abschätzung der Eis- und Wasserrücklagen in den Gletschern Svalbards benutzt wurde.

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