IceMap ™ en Islande | Capteurs et logiciels Inc.
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IceMap ™ en Islande | Capteurs et logiciels Inc.

I

le céland est l'île de feu et de glace dans l'océan Atlantique Nord. L'île est volcaniquement active (rappelez-vous l'éruption du volcan Eyjafjallajökull en avril 2010 qui a perturbé le trafic aérien à travers l'Atlantique et l'Europe pendant des jours) mais les glaciers couvrent environ 11% du pays.

L'Islande produit 99% de son énergie à partir de sources renouvelables: hydroélectrique et géothermique. Landsvirkjun (The National Power Company) est l'un des plus grands producteurs d'énergie renouvelable en Europe et sa production totale d'électricité en 2011 était de 12,485 14 gigawattheures. Landsvirkjun exploite XNUMX centrales hydroélectriques dans toute l'Islande dans cinq bassins versants distincts. Les glaciers jouent un rôle essentiel dans la production d'énergie hydroélectrique en Islande.

Plus de 70% de l'énergie est produite avec l'énergie hydroélectrique générée par les rivières alimentées par les glaciers et la fonte des neiges. L'eau de fonte de la neige et des glaciers est stockée dans des réservoirs et des dérivations pendant l'été (voir la carte) et utilisée pendant l'hiver, lorsque les apports sont faibles. Connaître la quantité de neige accumulée dans les bassins versants à la fin de l'hiver est essentiel pour les estimations des apports printaniers pour les réservoirs. Le calcul précoce des volumes d'eau de fonte donne le temps d'ajuster, si nécessaire, le plan annuel de production d'électricité afin que les besoins en énergie de l'Islande soient satisfaits, sans interruption.

Les hautes terres islandaises sont dans un climat maritime résultant en une structure de manteau neigeux complexe avec une grande variabilité dans la distribution spatiale de la neige. Au cours des 25 dernières années, Landsvirkjun a étudié chaque année les glaciers pour le bilan de masse en utilisant des méthodes conventionnelles, mais a maintenant ajouté la surveillance de la neige sur terre au programme de surveillance.

Au printemps 2015, un système IceMap ™ Software & Sensors a été utilisé pour fournir des données sur l'épaisseur de la neige des bassins versants à la fois sur et hors des glaciers, ajoutant à la connaissance de l'étendue du manteau neigeux et de l'accumulation de neige en hiver. Le système IceMap ™ se compose d'un capteur Noggin® 500 GPR et d'un GPS intégré logés dans une boîte hermétique attachée à un toboggan et remorquée par une motoneige. Les données sont envoyées sans fil à un ordinateur portable robuste placé près de l'opérateur de la motoneige pour permettre une surveillance en temps réel des données.

IceMap ™ Islande
Figure 1:
IceMap ™ en Islande

Au total, 65 coupes transversales ont été étudiées sur terre pour évaluer l'épaisseur de la neige et la répartition spatiale dans les trois principaux bassins versants. Périodiquement, des fosses à neige ont été creusées pour valider les données GPR, étalonner pour la profondeur et pour les calculs d'équivalence neige-eau.

Après une campagne de neige sur terre réussie, le programme a été élargi pour évaluer l'accumulation de neige sur les glaciers pour comparaison avec les méthodes conventionnelles. La figure 1 montre une coupe GPR sur le glacier Tungnaárjökull à 1500 m d'altitude et la fosse à neige et la carotte de glace au même endroit.

Jusqu'à présent, seules des données ponctuelles ont été obtenues pour les estimations de l'épaisseur de la neige sur terre, mais à l'avenir, il semble qu'en utilisant le système IceMap, une représentation spatiale soit beaucoup plus faisable et les décisions concernant le fonctionnement du système hydroélectrique seront basées sur plus données fiables et représentatives. La distribution de la neige sur les terres en Islande peut être très inégale dans de petites zones, de sorte que les données fournies par IceMap ™ font une grande différence dans l'estimation précise des volumes d'eau pour la production d'énergie hydroélectrique.

Ce n'est pas une interprétation déraisonnable de suggérer que chaque hyperbole indique la position d'une tombe. Cependant, une fois qu'une grille de lignes de données a été collectée et transformée en tranches de profondeur, un modèle intéressant et inattendu est apparu qui a amené les opérateurs à modifier leur interprétation initiale des données. La grille de 20 × 10 mètres a été collectée en quelques minutes en collectant 21 lignes parallèles, chacune de 20 mètres de long et espacées de 0.5 mètre. En regardant de près, les réponses hyperboliques vues dans la ligne GPR ne correspondent PAS aux réponses graves dans la tranche de profondeur. En fait, les hyperboles sont en fait des réponses fortes entre les tombes, tandis que les tombes dans la tranche de profondeur sont causées par des réponses GPR plus faibles (de faible amplitude).

La figure 2 montre la ligne GPR à 3.5 mètres qui passe au-dessus de plusieurs tombes. L'examen de la section transversale révèle qu'il existe une forte couche de diffusion à environ 0.7 mètre de profondeur. Les réflexions GPR de cette couche, visibles entre les tombes, ont été initialement considérées comme les réponses des tombes.

Coupe GPR du glacier Tungnaárjökull.
Figure 2:
Coupe GPR du glacier Tungnaárjökull.

Figure 2 - Coupe GPR du glacier Tungnaárjökull. L'interface entre le sapin d'été et la neige hivernale est visible à une profondeur d'environ 7.0 m. Une grande lentille de glace est observée à ~ 6.2 m de profondeur qui s'est formée après un grand événement pluie sur neige. Réparties dans le manteau neigeux, allant de la surface à environ 6 m de profondeur, diverses lentilles de glace sont observées à partir de petits événements de pluie sur neige ou d'épisodes de fonte provenant d'augmentations rapides de température.

Cliquez ici pour en savoir plus sur le radar pénétrant au sol IceMap ™.

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