Német-amerikai műholdakkal a víz és az olvadó jég nyomában

Egy doktorandusz lány, aki kutatásaiban a hidroszféra évszakos változásait és a hozzájuk kapcsolódó tömegátrendeződést vizsgálja. Eredményei eltérnek a várakozásoktól.

Kiss Annamária, az Általános és Felsőgeodézia Tanszék doktorandusza egészen egyedi témát kutat. Több mint két éve foglalkozik a GRACE műholdak mérési adatainak különböző feldolgozási területeivel, és azt vallja, hogy a klímaváltozás okozta jégolvadás a sarkvidékeken kevésbé riasztó folyamat, mint ahogyan az a közfelfogásban megjelenik.

A GRACE műholdakat 2002-ben a NASA és a Német űrügynökség lőtte fel. Eredetileg 5 éves élettartamra tervezték, de a jelenlegi álláspont szerint még jó pár évig fent maradnak, és 2016–17 között az „utódjaik” indítását is betervezik.
A műholdpár átlagosan egy hónap alatt kerüli meg a Földet. Pozíciójukból és a köztük lévő távolságból egy globális geoidmodell állítható össze, amely jól tükrözi a Föld felszínén lejátszódó időbeli elváltozásokat (óceánok, folyók vízállását, jégolvadást).

„Konzulensemtől, Földváry Lóránttól már a BSc diplomamunka előkészítésekor olyan témát kértem, amit hosszú távon folytathatok” – idézi vissza Kiss Annamária. Kérése nyomán dolgozatában a dél-amerikai La Plata folyóinak vízgyűjtő területén előforduló víztömegek átrendeződését vizsgálta a folyóvizek szintjének változásán keresztül. „A Föld nehézségi erőterét nagyrészt a tömeg elrendezése alakítja ki, vagyis ahol nagyobb a tömeg, ott nagyobb a gravitációs hatás” – magyarázza. „A vízszintekkel kevesen hasonlítják össze a GRACE eredményeit. A műholdak az összes alattuk elhelyezkedő tömeget észlelik, vagyis az általuk közölt adatok az egész vízháztartás egyensúlyára vonatkoznak”– fejti ki a fiatal kutató, hozzátéve, hogy ezért „a mérési eredményekből a folyó vízszintváltozásai nem mutathatók ki, viszont az éves időbeli eltérések (emelkedés, csökkenés), valamint a legmagasabb vízszintek éves ismétlődései jól levezethetők”.

Kiss Annamária poszterelőadó volt az IAG (Nemzetközi Geodézia Szövetség) 150. évfordulója alkalmából rendezett konferencián.

Annamária BSc diplomamunkájának elkészítését argentin külső konzulensek is segítették, ezért dolgozatát angolul írta meg. MSc diplomamunkájához témavezetője segítségül a müncheni Műszaki Egyetem Kutatóját kérte fel. A GRACE műholdakkal és az Antarktisszal foglalkozó, magyar származású Martin Horwath a diplomamunkát jó alkalomnak találta édesanyja anyanyelvének gyakorlására is, ezért kérésére az – a fent említett BSc-dolgozattól eltérően – magyar nyelven íródott meg. Kiss Annamária MSc diplomamunkájában a grönlandi és az antarktiszi jégtömegek átrendeződését vette górcső alá, és ez utóbbi problémákról úgy ítéli meg, hogy azok „a gyakorlatban már jobban hasznosítható, napjaink problémáját érintő témák”.

A GRACE adatai a pólusokra irányuló vizsgálatokban azokat a méréseket pótolják, amelyeket a nehéz terepviszonyok miatt (hatalmas, megközelíthetetlen területek) közvetlenül lehetetlen megvalósítani. A mérnökhallgató vizsgálataiban azonban egy előre nem várt akadállyal is szembekerült: „a nyers, számunkra értelmezhetetlen mérési eredmények „közérthetővé” alakítása az amerikai Texas államban és a németországi Potsdamban történik. A valóságban ez azt jelenti, hogy az árapály-, atmoszféra- és egyéb modelleket figyelembe véve ún. gömbfüggvény-együtthatókat állítanak elő, de a két kutatóközpontból származó adatok a különböző korrekciók és számítási eljárások okán eltérnek egymástól. „Belső konzulensemmel, Földváry Lóránttal megvizsgáltuk, ha a két feldolgozóközpont eredményeiből kiindulva mindent ugyanúgy számolunk, már akkor is pár milliméter/év eltérés tapasztalható az eredményekben” – magyarázza Kiss Annamária, aki a nemzetközi szakirodalmat is figyelembe véve, végül az amerikai központ eredményeit vette kiinduló pontnak későbbi eredményeihez.

A mm/év-es mértékegység jelzi, hogy az adott területre jellemző tömegváltozás hány mm-nyi jégvastagságnak felel meg.

A fiatal kutató egy éve tartó vizsgálatainak tükrében azt az eredményt emeli ki, miszerint „Grönland teljes területe olvad, viszont az Antarktiszon jégolvadás és jégképződés egyaránt megfigyelhető.” A Greenwichi meridiánnal két részre osztott Déli-sarkkör nyugati szeletén, „az elmúlt tíz év mérési adatai alapján, intenzív jégolvadás játszódik le.” E folyamatért sokan az üvegházhatást okolják, de a valósághoz hozzátartozik, hogy „ezen a területen két Spanyolországnyi méretű jégself található (amelyek az óceán felszínén helyezkednek el, tehát nem a szárazföldön, a fix talajon). A víz folyamatosan alulról mossa a jégtáblákat, amelyek ezáltal gyorsabban olvadnak, illetve könnyebben leszakadnak” – fejti ki. Az Antarktisz keleti területe stabilabb kőzeten fekszik. „A mérési eredmények kimutatták, hogy itt több olyan peremrész is található, ahol jéggyarapodás figyelhető meg” – hangsúlyozza. A mérnökhallgató úgy véli, hogy „egészen pontos eredményre nem lehet jutni, hiszen a számításokat a korábban említett eltérő alapmérési adatok mellett az alkalmazott zajszűrési eljárás simítási sugarának megválasztása (az ún. Gauss-szűréssel csökkenthető a műholdas mérések zajterhelése) és a jégkorszak utáni mozgások kimutatására használt modell is befolyásolja.” Tény, hogy „több olvad, mint amennyi gyarapszik, a helyzet azonban korántsem olyan rossz, mint amilyennek sokszor itthon és a nagyvilágban beállítják” – nyomatékosítja a kutató.

Annamária jövőbeni terveivel kapcsolatban már sokkal kevésbé határozott. „Eredetileg tanítani akartam, de a konzulensem olyan témákkal lát el, amelyek felkeltették a kutatás iránti érdeklődésemet. Doktori kutatásaimban szeretném összefoglalni a műholdpár által szolgáltatott adatok valamennyi felhasználási területét, és külföldi tanulmányi féléven vagy éven is gondolkozom, hiszen a GRACE feldolgozó központjaiban sokkal korszerűbb, naprakész információkhoz juthatnék hozzá” – nyilatkozza.
Kiss Annamária pozitívumként éli meg, hogy nőként tevékenykedik ebben a sokszor férfi többségű kutatói világban. „A mérnöki tudományterületeken kevés a nő, ezért jobban odafigyelnek rám és az eredményeimre. Könnyebben tudok érvényesülni, hiszen ha férfi lennék, akkor csak egy lennék a sok közül, így viszont kitűnök” – mondja végezetül mosolyogva.
 

- MA -

Fotó: Philip János