Monitoring Diesel Spills in Freezing Seawater under Windy Conditions Using C-Band Polarimetric Radar
Notice bibliographique
Résumé
The risk of oil spills in the Arctic is growing rapidly as anthropogenic activities increase due to climate-driven sea ice loss. Detecting and monitoring fuel spills in the marine environment is imperative for enacting an efficient response to mitigate the risk. Microwave radar systems can be used to address this issue; therefore, we examined the potential of C-band polarimetric radar for detecting diesel fuel in freezing seawater under windy environmental conditions. We present results from a mesocosm experiment, where we introduced diesel fuel to a seawater-filled cylindrical tub at the Sea-ice Environmental Research Facility (SERF), University of Manitoba. We characterized the temporal evolution of the diesel-contaminated seawater and sea ice by monitoring the normalized radar cross section (NRCS) and polarimetric parameters (i.e., copolarization ratio (Rco), cross-polarization ratio (Rxo), entropy (H), mean-alpha (α), conformity coefficient (μ), and copolarization correlation coefficient (ρco)) at 20° and 25° incidence angles. Three stages were identified, with notably different NRCS and polarimetric results, related to the thermophysical conditions. The transition from calm conditions to windy conditions was detected by the 25° incidence angle, whereas the transition from open water to sea ice was more apparent at 20°. The polarimetric analysis demonstrated that the conformity coefficient can have distinctive sensitivities to the presence of wind and sea ice at different incidence angles. The H versus α scatterplot showed that the range of distribution is dependent upon wind speed, incidence angle, and oil product. The findings of this study can be used to further improve the capability of existing and future C-band dual-polarization radar satellites or drone systems to detect and monitor potential diesel spills in the Arctic, particularly during the freeze-up season.
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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 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 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 ».