Simulated Ka- and Ku-band radar altimeter height and freeboard estimation on snow-covered Arctic sea ice
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Owing to differing and complex snow geophysical properties, radar waves of different wavelengths undergo variable penetration through snow-covered sea ice. However, the mechanisms influencing radar altimeter backscatter from snow-covered sea ice, especially at Ka- and Ku-band frequencies, and the impact on the Ka- and Ku-band radar scattering horizon or the “track point” (i.e. the scattering layer depth detected by the radar re-tracker) are not well understood. In this study, we evaluate the Ka- and Ku-band radar scattering horizon with respect to radar penetration and ice floe buoyancy using a first-order scattering model and the Archimedes principle. The scattering model is forced with snow depth data from the European Space Agency (ESA) climate change initiative (CCI) round-robin data package, in which NASA's Operation IceBridge (OIB) data and climatology are included, and detailed snow geophysical property profiles from the Canadian Arctic. Our simulations demonstrate that the Ka- and Ku-band track point difference is a function of snow depth; however, the simulated track point difference is much smaller than what is reported in the literature from the Ku-band CryoSat-2 and Ka-band SARAL/AltiKa satellite radar altimeter observations. We argue that this discrepancy in the Ka- and Ku-band track point differences is sensitive to ice type and snow depth and its associated geophysical properties. Snow salinity is first increasing the Ka- and Ku-band track point difference when the snow is thin and then decreasing the difference when the snow is thick (>0.1 m). A relationship between the Ku-band radar scattering horizon and snow depth is found. This relationship has implications for (1) the use of snow climatology in the conversion of radar freeboard into sea ice thickness and (2) the impact of variability in measured snow depth on the derived ice thickness. For both (1) and (2), the impact of using a snow climatology versus the actual snow depth is relatively small on the radar freeboard, only raising the radar freeboard by 0.03 times the climatological snow depth plus 0.03 times the real snow depth. The radar freeboard is a function of both radar scattering and floe buoyancy. This study serves to enhance our understanding of microwave interactions towards improved accuracy of snow depth and sea ice thickness retrievals via the combination of the currently operational and ESA's forthcoming Ka- and Ku-band dual-frequency CRISTAL radar altimeter missions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».