Artykuł współautorstwa Anny Kłos opublikowany w "Scientific Reports"

Artykuł pt. „Reconstructing GRACE-type time-variable gravity from the Swarm satellites” („Rekonstrukcja za pomocą danych z satelitów Swarm zmiennego w czasie pola grawitacyjnego Ziemi uzyskanego z misji typu GRACE”) ukazał się 13 stycznia br. Jego autorami są znani naukowcy z dziedziny geodezji: H. Maja P. Richter, Jürgen Kusche i Christina Lück (Uniwersytet w Bonn, Niemcy), Michael G. Sideris i Elena Rangelova (Uniwersytet w Calgary, Kanada). W grupie tej jest też dr hab. inż. Anna Kłos z Wydziału Inżynierii Lądowej i Geodezji WAT.

Publikacja odnosi się do problematyki badania zmian pola grawitacyjnego Ziemi. – Informacji na temat miesięcznych zmian pola grawitacyjnego naszej planety przez ponad 15 lat dostarczała satelitarna misja grawimetryczna GRACE (ang. Gravity Recovery and Climate Experiment) – tłumaczy dr hab. inż. Anna Kłos. – Obserwacje te miały bezprecedensowe dotąd pokrycie przestrzenne całego globu oraz niespotykaną precyzję. Dane te były z powodzeniem wykorzystywane do badań naukowych i analiz m.in. zmian pokryw lodowych, cyklu hydrologicznego Ziemi (włączając w to powodzie oraz susze), zmian mas oceanicznych, ruchów postglacjalnych występujących na skutek odprężenia Ziemi po ostatnim zlodowaceniu oraz mechanizmów trzęsień Ziemi. Misja grawimetryczna GRACE zakończyła się w czerwcu 2017 roku. Jej następczynią jest misja GRACE Follow-On (GRACE-FO), która rozpoczęła się w maju 2018 r. Obserwacje były dostarczane dopiero od czerwca 2018 r. Powstała więc 11 miesięczna przerwa w obserwacji pola grawitacyjnego. W ocenie naukowców ta powinna być uzupełniona, aby zapewnić ciągłość uzyskanych wyników. Do tego celu wykorzystuje się ekstrapolację obserwacji GRACE, ich rekonstrukcję w oparciu o modele hydrosfery lądowej czy inne obserwacje geodezyjne (jak np. GPS, SLR, obserwacje wykonane przez satelitarną misję Swarm Europejskiej Agencji Kosmicznej), które pozwalają na wyznaczenie zmian pola grawitacyjnego w czasie z rozdzielczością przestrzenną mniejszą od rozdzielczości obserwacji misji GRACE – wyjaśnia badaczka z WAT.

Autorzy artykułu prezentują zupełnie nowe podejście do rekonstrukcji zmian pola grawitacyjnego w czasie, wykorzystując miesięczne dane z misji Swarm. – Kombinacja danych z misji Swarm ze składowymi głównymi pola grawitacyjnego wyznaczonymi z misji GRACE pozwala na polepszenie rozdzielczości przestrzennej map zmian pola grawitacyjnego w czasie dostarczanych z samej misji Swarm. Ponadto, zastosowanie tej metody pozwala na uzupełnienie przerwy pomiędzy misjami GRACE i GRACE-FO, wykorzystując fizyczną informację o zmianach pola, a nie jak w przypadku ekstrapolacji danych – jedynie model matematyczny – mówi dr hab. inż. Anna Kłos. Jak twierdzi, zaprezentowane podejście pozwala również na uzyskanie globalnego pokrycia obserwacjami, w przeciwieństwie do obserwacji GPS wykonywanych jedynie punktowo na tzw. geodezyjnych stacjach permanentnych.

Publikacja powstała w wyniku współpracy międzynarodowej pomiędzy naukowcami z Wojskowej Akademii Technicznej oraz Uniwersytetu w Bonn w ramach realizacji projektu Ministerstwa Obrony Narodowej „Grant badawczy w WAT” nt. „Wykorzystania nowoczesnych technik satelitarnych do oceny zmian środowiska naturalnego w kontekście badania europejskich obszarów subsydujących”. Kierownikiem projektu jest prof. Janusz Bogusz z Wydziału Inżynierii Lądowej i Geodezji WAT.