Resp:. L. Vittuari, Università di Bologna luca.vittuari@unibo.it
In spedizione: A. Zirizzotti, INGV achille.zirizzotti@ingv.it L. Martelli, Università di Bologna leonardo.martelli@unibo.it
Nell’ambito del Progetto IGG@DOME sono state effettuate durante la 31a
campagna attività in due aree di studio: • MZS - Talos Dome, per rilievi Radio
Echo Sounding (RES);
• Station Concordia, per l’installazione di un ricevitore Global Navigation Satellite Systems (GNSS) presso l’edificio “Rumoroso”. Rilievi Radio Echo Sounding dell’area
I progetti di Ricerca della XXXI Spedizione
37
è, invece, possibile tramite la misura statica di una serie di vettori che congiungono DCRU e le stazioni GNSS installate temporaneamente presso i pali suddetti. Particolare significato, dal punto di vista glaciologico, ha la connessione tra la stazione DCRU e il punto DCCC (Dome C Cofee-Can) posto a circa 2km di distanza e materializzato con un palo dotato di un sistema di misura riferita al livello di ghiaccio compatto posto a quota -50m rispetto alla superficie delle neve. Un ulteriore impiego della stazione permanente DCRU è la possibilità di diffondere, tramite un preciso segnale di tempo, a un server NTP posto a Station Concordia, in modo da unificare il segnale di tempo tra i computer operanti a Dome C, grazie alla sincronizzazione con gli orologi atomici posti a bordo dei satelliti GNSS. Si coglie l’occasione per ringraziare il personale tecnico/logistico di MZS e di Station Concordia per il supporto fornito.
The activities carried out in the framework of the Project IGG@DOME during the 31st campaign of PNRA referred to two study areas:
• MZS and Talos Dome, for Radio Echo Sounding (RES) surveys; • Concordia Station for the
installation of a Global Navigation Satellite Systems (GNSS) receiver at the "Noisy Building”.
Radio Echo Sounding surveys around the TALDICE drilling site.
The objective of these measures is to describe in detail, the topography of the bedrock and the internal layers of ice in the area as defined in the PNRA projects 2013/AC 02.01 and PNRA 2013/AC 02.09.
An important preliminary stage to the RES surveys was the study of the positioning of the antennas on the helicopter in order to minimize the electromagnetic interference between them and with the aircraft's radio transmissions. To check the optimal configuration and efficiency of the equipment a test flight was carried out over sea ice, continental ice (Campbell Glacier, Browning pass) and on
glaciers covered by moraine (Boulder Clay) using two different types of RES instruments. Based on the results obtained, the final position of the antennas and the instrument mounting on board was decided. Thanks to the high resolution obtained during the test flight, the decision to carry out the detail survey of Talos Dome site directly from aircraft, rather than from the ground was taken.
Installation of a geodetic-class GNSS receiver at Concordia Station for continuous acquisitions.
In order to frame within the International Terrestrial Reference Frame (ITRF2008) the geodetic network for the measurement of the ice surface velocity field around the EPICA drilling site, a GNSS permanent station, named DCRU, was installed at Concordia Station.
The link to ITRF2008 is therefore possible through simultaneous measurements carried out, both by the permanent station DCRU station and by a set of permanent reference stations belonging to the International GNSS Service (IGS). Then the connection between DCRU and the GNSS control network, composed by 37 aluminum poles placed within a radius of 25 km around the EPICA drilling site, it is possible through static measurements between DCRU and GNSS receivers temporary installed at the network poles.
The measure of the baseline between DCRU and the point called DCCC (Dome C Cofee-Can), located approximately 2 km away from DCRU, takes on particular glaciological significance, as it is equipped with a submergence measuring system referred to a compact level of ice, situated at an altitude of -50m with respect to the superficial level of the snow.
A further use of the DCRU permanent station is the possibility to share a very precise time marker to an NTP server at Concordia Station, unifying in this way the time signal available at Dome C through the synchronization with the atomic clocks installed on board of GNSS satellites. Special thanks are intorno al sito di perforazione
TALDICE.
L’obiettivo di queste misure è di ottenere in dettaglio, la topografia del fondo roccioso e delle stratificazioni interne del ghiaccio nell’area di pertinenza di TALDICE come descritto nei progetti PNRA 2013/AC 2.01 e PNRA 2013/AC 2.09.
Una fase importante preliminare ai rilievi RES ha riguardato lo studio del posizionamento delle antenne sull’elicottero in modo da ridurre al minimo l’interferenza fra le stesse e con le trasmissioni radio dell’aeromobile. Per verificare la configurazione di volo e l’efficienza della strumentazione è stato eseguito un volo test su ghiaccio marino, ghiaccio continentale (Campbell Glacier, Browning pass) e su ghiacciai coperti da detriti morenici (Boulder Clay) utilizzando due tipi di strumenti diversi. Sulla base dei risultati ottenuti si è individuata la posizione ottimale di fissaggio delle antenne e della strumentazione a bordo dell’elicottero. Grazie all’elevato dettaglio raggiunto nelle acquisizioni effettuate durante il volo di test è stato ritenuto preferibile effettuare il rilievo di dettaglio a Talos Dome direttamente da aeromobile invece che da terra.
Installazione presso Station Concordia di un ricevitore GNSS in acquisizione continua.
Al fine di consentire il corretto riattacco all’International Terrestrial Reference Frame (ITRF2008) della rete geodetica per il controllo delle velocità superficiali del ghiaccio attorno al sito di perforazione di EPICA è stata fatta l’installazione presso la Statione Concordia di un ricevitore geodetico GNSS, denominato DCRU, posto in acquisizione continua. Tale colle- gamento è possibile grazie alla misura contemporanea da DCRU e tramite un insieme di stazioni permanenti di riferimento, appartenenti all’Inter- national GNSS Service (IGS).
Il collegamento tra DCRU e la rete per il controllo delle velocità superficiali del ghiaccio, costituita da 37 pali in alluminio posti in un raggio di 25 km attorno al sito di perforazione di EPICA
38
expressed to technical/logistical staff, both at MZS and at Concordia Station for the important support.
Prog. 2013/AC3.01
COMPASS
Resp.: G. Bianchini, Ist. Naz. Ottica giovanni.bianchini@ino.it In Spedizione: A. Conidi, CNR a.conidi@isac.cnr.it M. De Muro, CNR mauro.demuro@artov.isac.cnr.it L. Palchetti, CNR, luca.palchetti@ino.it
CoMPASs si pone l'obiettivo di estendere la comprensione dei meccanismi del sistema atmosfera mediante uno studio multi–processo che utilizza la regione antartica quale osservatorio privilegiato. La porzione di atmosfera oggetto dell’indagine si estende dallo strato limite planetario fino alla stratosfera. L'analisi verte sui processi micro-meteorologici dello strato limite atmosferico, sui meccanismi di formazione delle nubi e sulla loro influenza sul bilancio radiativo terrestre, e sulle problematiche relative al ciclo dell’ozono all’interno del vortice polare. Particolare attenzione è rivolta ai meccanismi di feedback tra i vari processi. La stazione italo-francese di Concordia a Dome C costituisce il sito ideale per effettuare lo studio proposto, in quanto è una stazione permanente sul plateau, all’interno della regione del vortice polare. Il progetto CoMPASs si avvale di strumentazione avanzata di telerilevamento da terra a sondaggio verticale e operante in continuo: due lidar elastici a diversità di polarizzazione, complementari, per i profili delle proprietà ottiche dell’atmosfera dallo strato limite fino alla stratosfera. Un ulteriore canale Raman permette, in particolari condizioni, di ottenere il profilo di temperatura in stratosfera;
uno spettroradiometro nel medio- lontano infrarosso per l'emissione termica dell'atmosfera verso la superficie nella sua intera estensione, e che distingue i contributi in termini di componenti atmosferiche (vapore
acqueo, anidride carbonica, O3, N2O, HNO3, CH4) e di copertura nuvolosa; un sodar ad alta risoluzione verticale, affiancato da sensoristica in-situ, per il monitoraggio della struttura e dell’altezza dello strato limite atmosferico e la sua variabilità in presenza di nubi e foschia, radiometri per la misura del bilancio radiativo; radiometri UV per la produzione del contenuto colonnare di ozono e fotometri UV-VIS per la caratterizzazione dell'opacità atmo- sferica.
CoMPASs aims to extend our understanding of the mechanisms underlying the atmospheric system through a multi-process study that exploits the Antarctic region as a specific vantage point. The portion of the atmosphere studied extends from the planetary boundary layer to the stratosphere. Subject of the analysis will be the micro-meteorological processes in the atmospheric boundary layer, the mechanisms of formation of clouds and their influence on Earth's radiation budget, and the problems related to the ozone cycle inside of the polar vortex. Particular attention is paid to feedback mechanisms between the various processes. The Italian-French- Concordia Station at Dome C is the perfect site to carry out the proposed study, as it is a permanent station on the plateau, within the region of the polar vortex. The CoMPASs project involves many kinds of remote sensing instruments operating from the ground:
two elastic polarization diversity lidars, with complementary ranges (0-10 km and 7-30 km), providing the profiles of the optical properties of the atmosphere from the boundary layer to the stratosphere;
a spectroradiometer operating in the middle-far infrared to measure, in the 100-1600 cm-1 spectral range, the downwelling thermal emission of the atmosphere;
a surface-layer mini sodar with high vertical resolution, supported by in-situ sensors, for the monitoring of the structure and height of the atmospheric
boundary layer and of its variability in presence of clouds and mist;
UV radiometers for the measurement of ozone columnar content and UV- VIS photometers for the characterization of the atmospheric opacity.