Sviluppo di una metodologia di analisi del segnale radar finalizzata allo studio dei laghi subglaciali antartici

____________________________________________________________________________________ Riassunto ___ 1 Morena Mangialetti, matr. 545719 Titolo della tesi: SVILUPPO DI UNA METODOLOGIA DI ANALISI DEL SEGNALE RADAR FINALIZZATA ALLO STUDIO DEI LAGHI SUBGLACIALI ANTARTICI L’obiettivo del lavoro di tesi è stato quello di individuare e caratterizzare i laghi subglaciali presenti al di sotto della calotta antartica nell’area di Dome C utilizzando i dati radar acquisiti durante la campagna antartica del 1999. L’analisi svolta ha avuto come punto cardine lo studio della riflettività elettromagnetica dell’interfaccia subglaciale allo scopo di determinarne lo stato fisico e quindi per verificare la possibile presenza di acqua ed, in particolare, l’esistenza di un lago. Secondo diversi autori i laghi subglaciali sono individuabili grazie a tre caratteristiche fondamentali: 1 - la superficie del lago è piatta e virtualmente orizzontale ovvero la pendenza massima non supera l’1%; 2 - le ampiezze delle riflessioni del lago sono pressoché costanti lungo tutto il suo profilo indicando una superficie liscia; 3 – le riflessioni dovute all’interfaccia ghiaccio - acqua mostrano valori di 10 - 20 decibel superiori ai valori associati alle riflessioni dell’interfaccia ghiaccio – roccia purché le due interfacce siano poste alla stessa profondità, cioè la differenza dei valori delle ampiezze sia dovuta solo ai diversi coefficienti di riflessione. La parte centrale del lavoro di tesi è stata quella di mettere a punto un metodo che permettesse di normalizzare ad una superficie di riferimento, in modo da renderli tra loro confrontabili, i valori delle ampiezze dovuti alle riflessioni dal fondo subglaciale. Lo schema seguito è: - scelta dei profili radar in cui si suppone la presenza di un lago subglaciale e delle sue sponde in base alle prime due condizioni di esistenza sopra citate; - pretrattamento delle tracce allo scopo di aumentare il rapporto tra segnale e rumore; - determinazione del fattore di conversione da digit number (misura con la quale vengono acquisite le tracce radar) a decibel (misura delle ampiezze necessaria per verificare la terza condizione); - scelta della superficie di riferimento e verifica dell’omogeneità elettromagnetica del ghiaccio soprastante; - calcolo della divergenza sferica e normalizzazione alla superficie di riferimento; - calcolo dell’assorbimento - eseguito considerando due differenti profili termici - e normalizzazione alla superficie di riferimento; - confronto delle ampiezze dei picchi normalizzati dovuti alla riflessione dall’interfaccia subglaciale e conseguente individuazione dei laghi subglaciali. Con il metodo proposto sono stati analizzati 10 profili radar e sono stati individuati 12 possibili laghi subglaciali. La metodologia usata potrà essere estesa al tema più generale della caratterizzazione della natura fisica (bagnato o secco) di interfacce ghiaccio – fondo. Tale caratterizzazione si pone infatti qual problema centrale nello studio di un possibile reticolo idrografico subglaciale.