TEDxStanford
Dustin Schroeder: How we look kilometers below the Antarctic ice sheet
داستین شرودر: چطور می‌توانیم کیلومترها زیر پهنه یخی جنوبگان را ببینیم
Filmed:
Readability: 4.5
993,464 views
جنوبگان یک منطقه وسیع و پویا است، اما تکنولوژی‌های رادار -- از زمان جنگ جهانی دوم -- دوره حسگرهای مینیاتوری بسیار پیشرفته فیلم -- دانشمندان را قادر می‌سازند که تغییرات زیر یخ قاره را با جزییات بی‌نظیری مشاهده کنند و دریابند. به داستین شرودر یخچال شناس رادیویی در پرواز بر فراز جنوبگان بپیوندید و ببینید که چطور رادار نفوذ کننده در یخ به ما کمک می‌کند که در مورد افزایش سطح آب دریا در آینده بدانیم -- و معنی آب شدن یخ‌ها برای همه ما چیست.
Dustin Schroeder - Radio glaciologist
Dustin Schroeder develops and uses geophysical radar to study Antarctica, Greenland and the icy moons of Jupiter. Full bio
Dustin Schroeder develops and uses geophysical radar to study Antarctica, Greenland and the icy moons of Jupiter. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
I'm a radio glaciologist.
0
929
2087
من یک یخچال شناس رادیویی هستم.
00:15
That means that I use radar
to study glaciers and ice sheets.
to study glaciers and ice sheets.
1
3397
3872
یعنی که من از رادار برای مطالعه
ورقه‌ها و کوه‌های یخی استفاده می‌کنم.
ورقه‌ها و کوه‌های یخی استفاده می‌کنم.
00:19
And like most glaciologists right now,
2
7705
2023
مثل بیشتر یخچال شناس‌های امروز،
00:21
I'm working on the problem of estimating
3
9752
2068
من بر روی مشکلات برآورد وضعیت اینکه
00:23
how much the ice is going to contribute
to sea level rise in the future.
to sea level rise in the future.
4
11844
4160
چقدر یخ‌ها قرار است در آینده در افزایش
سطح آب دریا نقش داشته باشند کار می‌کنم.
سطح آب دریا نقش داشته باشند کار می‌کنم.
00:28
So today, I want to talk to you about
5
16367
1775
پس امروز، می‌خواهم در مورد اینکه
00:30
why it's so hard to put good numbers
on sea level rise,
on sea level rise,
6
18166
3737
چرا سخت است که افزایش سطح را
با ارقام نشان دهیم،
با ارقام نشان دهیم،
00:33
and why I believe that by changing
the way we think about radar technology
the way we think about radar technology
7
21927
4040
و چرا فکر می‌کنم که با تغییر نگرش
در مورد تکنولوژی رادار
در مورد تکنولوژی رادار
00:37
and earth-science education,
8
25991
1388
و آموزش علوم زمین،
00:39
we can get much better at it.
9
27403
1754
ما بیشتر می‌توانیم کسب کنیم.
00:42
When most scientists
talk about sea level rise,
talk about sea level rise,
10
30030
2302
زمانیکه دانشمندان درباره افزایش
سطح آب دریا بحث می‌کنند،
سطح آب دریا بحث می‌کنند،
00:44
they show a plot like this.
11
32356
1381
این طرح را نشان می‌دهند.
00:45
This is produced using ice sheet
and climate models.
and climate models.
12
33761
2786
از ورقه‌های یخ و مدل‌های آب و هوا
برای تولیدش استفاده می‌شود.
برای تولیدش استفاده می‌شود.
00:48
On the right, you can see
the range of sea level
the range of sea level
13
36966
2341
در سمت راست، دامنه تغییرات
سطح دریا را می‌بینید
سطح دریا را می‌بینید
00:51
predicted by these models
over the next 100 years.
over the next 100 years.
14
39331
3198
که تا صد سال آینده را
این مدل‌ها پیش بینی می‌کند.
این مدل‌ها پیش بینی می‌کند.
00:54
For context, this is current sea level,
15
42553
2952
برای درک بهتر، اینجا سطح فعلی آب دریاست،
00:57
and this is the sea level
16
45529
1398
و این سطح دریا
00:58
above which more than 4 million people
could be vulnerable to displacement.
could be vulnerable to displacement.
17
46951
3554
بالاتر از حدی که بیش از ۴ میلیون نفر را
در شرایط آسیب تغییر مکان قرار می‌دهد.
در شرایط آسیب تغییر مکان قرار می‌دهد.
01:02
So in terms of planning,
18
50863
1770
پس از نقطه نظر برنامه ریزی
01:04
the uncertainty in this plot
is already large.
is already large.
19
52657
3182
عدم اطمینان در این نمودار
همین حالا هم بالا است.
همین حالا هم بالا است.
01:07
However, beyond that, this plot comes
with the asterisk and the caveat,
with the asterisk and the caveat,
20
55863
4674
هرچند، فراتر از آن، این نمودار
با ستاره و اخطاری همراه است،
با ستاره و اخطاری همراه است،
01:12
"... unless the West Antarctic
Ice Sheet collapses."
Ice Sheet collapses."
21
60561
2921
"... مگر اینکه پهنه‌های یخ در
غرب قطب جنوب فرو بریزد."
غرب قطب جنوب فرو بریزد."
01:15
And in that case, we would be talking
about dramatically higher numbers.
about dramatically higher numbers.
22
63506
3563
و در این صورت، ما می‌بایست در مورد
اعداد قابل توجهی بالاتر صحبت کنیم
اعداد قابل توجهی بالاتر صحبت کنیم
01:19
They'd literally be off the chart.
23
67093
1968
آنها کاملاً خارج چارت قرار می‌گیرند.
01:21
And the reason we should take
that possibility seriously
that possibility seriously
24
69671
3065
و دلیل اینکه ما این احتمال را جدی بگیریم
01:24
is that we know from the geologic
history of the Earth
history of the Earth
25
72760
2580
این است که ما از نظر
تاریخ زمین شناسی می‌دانیم که
تاریخ زمین شناسی می‌دانیم که
01:27
that there were periods in its history
26
75364
2158
دوره‌هایی در این تاریخ وجود دارد
01:29
when sea level rose
much more quickly than today.
much more quickly than today.
27
77546
2641
که سطح آب دریا خیلی سریعتر
از امروز افزایش یافت.
از امروز افزایش یافت.
01:32
And right now, we cannot rule out
28
80211
2025
و حالا نیز نمی‌توانیم در نظر نگیریم
01:34
the possibility of that
happening in the future.
happening in the future.
29
82260
2452
احتمال آنکه در آینده چنین چیزی رخ ندهد.
01:37
So why can't we say with confidence
30
85625
3136
پس چرا نمی‌توانیم با اطمینان بگوییم
01:40
whether or not a significant portion
of a continent-scale ice sheet
of a continent-scale ice sheet
31
88785
5197
بخش قابل توجهی پهنه‌های یخی
در مقیاس قاره ای
در مقیاس قاره ای
01:46
will or will not collapse?
32
94006
2101
فرو خواهد پاشید یا نخواهد پاشید؟
01:48
Well, in order to do that, we need models
33
96799
1985
برای این منظور، ما مدل‌هایی نیاز داریم
01:50
that we know include all of the processes,
conditions and physics
conditions and physics
34
98808
3581
که می‌شناسیم و شامل تمام فرایندها،
شرایط و فیزیک باشند
شرایط و فیزیک باشند
01:54
that would be involved
in a collapse like that.
in a collapse like that.
35
102413
2398
که در فروپاشی مانند آن دخیل باشند.
01:57
And that's hard to know,
36
105206
1460
و آن سخت است که بدانیم،
01:58
because those processes
and conditions are taking place
and conditions are taking place
37
106690
2734
زیرا آن فرایندها و شرایط
02:01
beneath kilometers of ice,
38
109448
1839
دارند در زیر کیلومترها یخ رخ می‌دهند،
02:03
and satellites, like the one
that produced this image,
that produced this image,
39
111311
2550
و ماهواره‌هایی که مانند
این تصویر را تولید می‌کنند،
این تصویر را تولید می‌کنند،
02:05
are blind to observe them.
40
113885
1425
برای دیدن آن نابینا هستند.
02:07
In fact, we have much more comprehensive
observations of the surface of Mars
observations of the surface of Mars
41
115713
4284
در واقع، ما مشاهدات جامع‌تری
از سطح مریخ داریم
از سطح مریخ داریم
02:12
than we do of what's beneath
the Antarctic ice sheet.
the Antarctic ice sheet.
42
120021
2662
نسبت به آنچه در زیر ورقه
یا پهنه یخی جنوبگان رخ می‌دهد.
یا پهنه یخی جنوبگان رخ می‌دهد.
02:15
And this is even more challenging
in that we need these observations
in that we need these observations
43
123829
3207
و این حتی چالش برانگیزتر است
چراکه ما به این مشاهدات
چراکه ما به این مشاهدات
02:19
at a gigantic scale
in both space and time.
in both space and time.
44
127060
3196
در ابعاد بسیار بزرگ
زمان ومکان احتیاج داریم.
زمان ومکان احتیاج داریم.
02:22
In terms of space, this is a continent.
45
130687
2248
از نظر مکان، این یک قاره است.
02:25
And in the same way that in North America,
46
133322
2120
و به همین ترتیب که در قاره آمریکای شمالی
02:27
the Rocky Mountains, Everglades
and Great Lakes regions are very distinct,
and Great Lakes regions are very distinct,
47
135466
4040
کوه‌های راکی، اورگلیدز و دریاچه‌های بزرگ
منطقه‌های بسیار متفاوتی هستند،
منطقه‌های بسیار متفاوتی هستند،
02:31
so are the subsurface
regions of Antarctica.
regions of Antarctica.
48
139530
2991
همچنین سطوح زیرین مناطق جنوبگان.
02:34
And in terms of time, we now know
49
142545
1643
و از نظر زمان، ما می‌دانیم که
02:36
that ice sheets not only evolve over
the timescale of millennia and centuries,
the timescale of millennia and centuries,
50
144212
4341
پهنه‌های یخی نه تنها در طول هزار سال
و قرن‌ها تکامل پیدا می‌کنند،
و قرن‌ها تکامل پیدا می‌کنند،
02:40
but they're also changing
over the scale of years and days.
over the scale of years and days.
51
148577
3786
بلکه درمقیاس سالها
و روزها هم تغییر می‌کنند.
و روزها هم تغییر می‌کنند.
02:44
So what we want is observations
beneath kilometers of ice
beneath kilometers of ice
52
152387
4309
پس آنچه ما می‌خواهیم
مشاهدات در زیر کیلومترها یخ
مشاهدات در زیر کیلومترها یخ
02:48
at the scale of a continent,
53
156720
1929
در مقیاس قاره‌ای است،
02:50
and we want them all the time.
54
158673
1645
و ما به آنها همیشه نیاز داریم.
02:53
So how do we do this?
55
161014
1400
پس چطور می‌توانیم انجام دهیم؟
02:54
Well, we're not totally blind
to the subsurface.
to the subsurface.
56
162814
4056
البته ما هم کاملاً نسبت
به سطح زیرین نابینا نیستیم.
به سطح زیرین نابینا نیستیم.
02:58
I said in the beginning
that I was a radio glaciologist,
that I was a radio glaciologist,
57
166894
2670
در ابتدا من بیان کردم
که یخچال‌شناس رادیویی هستم،
که یخچال‌شناس رادیویی هستم،
03:01
and the reason that that's a thing
58
169588
1878
و دلیل آن این است که
03:03
is that airborne ice-penetrating radar
is the main tool we have
is the main tool we have
59
171490
3770
رادار هوابرد نافذ در یخ وسیله اصلی ما است
03:07
to see inside of ice sheets.
60
175284
1596
برای دیدن درون ورقه‌های یخی.
03:09
So most of the data used by my group
is collected by airplanes
is collected by airplanes
61
177212
3846
پس بیشترین داده‌ها توسط گروه ما
با استفاده از هواپیما گردآوری شده است
با استفاده از هواپیما گردآوری شده است
03:13
like this World War II-era DC-3,
62
181082
2225
مانند هواپیمای دی سی۳ در جنگ جهانی دوم،
03:15
that actually fought
in the Battle of the Bulge.
in the Battle of the Bulge.
63
183331
2452
که در واقع در نبرد آردنن شرکت داشت.
03:17
You can see the antennas
underneath the wing.
underneath the wing.
64
185807
2580
شما می‌توانید آنتن زیر بال آن را ببینید.
03:20
These are used to transmit
radar signals down into the ice.
radar signals down into the ice.
65
188411
3730
این‌ها برای انتقال سیگنال‌های رادار
به درون یخ‌ها استفاده می‌شوند.
به درون یخ‌ها استفاده می‌شوند.
03:24
And the echos that come back
contain information
contain information
66
192165
2453
و بازتاب‌ها که بازمی‌گردند
حاوی اطلاعاتی هستند
حاوی اطلاعاتی هستند
03:26
about what's happening inside
and beneath the ice sheet.
and beneath the ice sheet.
67
194642
2937
درباره اتفاقاتی که در زیر
و درون لابه یخ رخ می‌دهد.
و درون لابه یخ رخ می‌دهد.
03:30
While this is happening,
68
198530
1317
در حین این رخدادها،
03:31
scientists and engineers
are on the airplane
are on the airplane
69
199871
2285
دانشمندان و مهندسان در هواپیما
03:34
for eight hours at a stretch,
70
202180
1487
برای هشت ساعت متمادی حضور دارند،
03:35
making sure that the radar's working.
71
203691
1869
که اطمینان یابند رادار درست کار می‌کند.
03:37
And I think this is actually
a misconception
a misconception
72
205996
2541
و فکر می‌کنم که در واقع یک تصور غلط
03:40
about this type of fieldwork,
73
208561
1444
درباره این حوزه کاری وجود دارد،
03:42
where people imagine
scientists peering out the window,
scientists peering out the window,
74
210029
3147
جاییکه مردم تصور می‌کنند دانشمندان
به پنجره خیره نگاه می‌کنند،
به پنجره خیره نگاه می‌کنند،
03:45
contemplating the landscape,
its geologic context
its geologic context
75
213200
2914
در مناظر تفکر می‌کنند،
در مفاهیم زمین شناسی آن
در مفاهیم زمین شناسی آن
03:48
and the fate of the ice sheets.
76
216138
1718
و وضعیت پهنه‌های یخ.
03:50
We actually had a guy from the BBC's
"Frozen Planet" on one of these flights.
"Frozen Planet" on one of these flights.
77
218327
3623
ما در واقع شخصی را از BBC از برنامه
"سیاره یخی" در این پروازها داشتیم.
"سیاره یخی" در این پروازها داشتیم.
03:53
And he spent, like, hours
videotaping us turn knobs.
videotaping us turn knobs.
78
221974
2722
و او ساعتها صرف فیلمبرداری
از ما کرد که پیچ‌ها را می‌چرخاندیم.
از ما کرد که پیچ‌ها را می‌چرخاندیم.
03:57
(Laughter)
79
225046
2603
(خنده)
03:59
And I was actually watching the series
years later with my wife,
years later with my wife,
80
227673
3376
و سالها بعد درواقع داشتم با همسرم
آن برنامه را تماشا می‌کردم،
آن برنامه را تماشا می‌کردم،
04:03
and a scene like this came up,
and I commented on how beautiful it was.
and I commented on how beautiful it was.
81
231073
3423
و صحنه‌ای مثل این آمد،
و من گفتم چقدر زیباست.
و من گفتم چقدر زیباست.
04:07
And she said, "Weren't you
on that flight?"
on that flight?"
82
235001
2930
و او گفت، "مگر در آن هواپیما نبودی؟"
04:09
(Laughter)
83
237955
1159
(خنده)
04:11
I said, "Yeah, but I was looking
at a computer screen."
at a computer screen."
84
239138
2945
گفتم، "بله، اما من داشتم
به صفحه نمایش رایانه نگاه می کردم."
به صفحه نمایش رایانه نگاه می کردم."
04:14
(Laughter)
85
242107
1256
(خنده)
04:15
So when you think
about this type of fieldwork,
about this type of fieldwork,
86
243387
2207
پس وقتی در مورد این گونه
حوزه کاری فکر می‌کنید،
حوزه کاری فکر می‌کنید،
04:17
don't think about images like this.
87
245618
2023
در مورد چنین تصاویری فکر نکنید.
04:19
Think about images like this.
88
247665
1691
در مورد این تصاویر فکر کنید.
04:21
(Laughter)
89
249380
1163
(خنده)
04:22
This is a radargram, which is
a vertical profile through the ice sheet,
a vertical profile through the ice sheet,
90
250567
3342
این یک تصویر راداری است
که یک نمای عمودی از ورقه یخی است،
که یک نمای عمودی از ورقه یخی است،
04:25
kind of like a slice of cake.
91
253933
1484
شبیه یک برش کیک.
04:27
The bright layer on the top
is the surface of the ice sheet,
is the surface of the ice sheet,
92
255768
2849
لایه درخشان در بالای آن سطح ورقه یخ است،
04:30
the bright layer on the bottom
is the bedrock of the continent itself,
is the bedrock of the continent itself,
93
258641
3330
لایه درخشان در ته آن
بستر سنگ خود قاره است،
بستر سنگ خود قاره است،
04:33
and the layers in between
are kind of like tree rings,
are kind of like tree rings,
94
261995
2526
و لایه‌های بین آن یک جور شبیه
حلقه‌های درخت هستند،
حلقه‌های درخت هستند،
04:36
in that they contain information
about the history of the ice sheet.
about the history of the ice sheet.
95
264545
3207
که در آن اطلاعات درباره
تاریخ ورقه یخی قرار دارد.
تاریخ ورقه یخی قرار دارد.
04:39
And it's amazing
that this works this well.
that this works this well.
96
267776
2230
و شگفت انگیز است که
این خیلی خوب کار می‌کند.
این خیلی خوب کار می‌کند.
04:42
The ground-penetrating
radars that are used
radars that are used
97
270321
2018
رادار‌های قابل نفوذ در زمین
که برای بررسی زیرساخت‌های جاده‌ها
و کشف زمین معدن‌ها استفاده می‌شوند
و کشف زمین معدن‌ها استفاده می‌شوند
04:44
to investigate infrastructures of roads
or detect land mines
or detect land mines
98
272363
2928
04:47
struggle to get through
a few meters of earth.
a few meters of earth.
99
275315
2159
برای نفوذ تا چند متر
زیر زمین تقلا می‌کنند.
زیر زمین تقلا می‌کنند.
04:49
And here we're peering
through three kilometers of ice.
through three kilometers of ice.
100
277498
2756
و اینجا ما با دقت به درون
سه کیلومتر یخ نگاه می‌کنیم.
سه کیلومتر یخ نگاه می‌کنیم.
04:52
And there are sophisticated, interesting,
electromagnetic reasons for that,
electromagnetic reasons for that,
101
280278
3840
و دلایل پیچیده جالب
و الکترومغناطیسی برای آن هست،
و الکترومغناطیسی برای آن هست،
04:56
but let's say for now that ice
is basically the perfect target for radar,
is basically the perfect target for radar,
102
284142
4151
اما فعلا بگذارید بگوییم که اساسا
یخ هدف مناسبی برای رادار است،
یخ هدف مناسبی برای رادار است،
05:00
and radar is basically
the perfect tool to study ice sheets.
the perfect tool to study ice sheets.
103
288317
3228
و رادار کلا وسیله ایده‌آلی
برای مطالعه پهنه‌های یخی است.
برای مطالعه پهنه‌های یخی است.
05:04
These are the flight lines
104
292641
1279
این‌ها خطوط پرواز
05:05
of most of the modern airborne
radar-sounding profiles
radar-sounding profiles
105
293944
3044
اکثر آن مدرن‌ترین نقشه‌های
سیستم رادار صوتی هوایی است
سیستم رادار صوتی هوایی است
05:09
collected over Antarctica.
106
297012
1714
که از سرتاسر جنوبگان گردآوری شده.
05:10
This is the result
of heroic efforts over decades
of heroic efforts over decades
107
298750
2970
این نتیجه دهه‌ها تلاش قهرمانانه
05:13
by teams from a variety of countries
and international collaborations.
and international collaborations.
108
301744
3625
تیم‌هایی از کشور‌های مختلف
و همکاری‌های بین المللی است.
و همکاری‌های بین المللی است.
05:17
And when you put those together,
you get an image like this,
you get an image like this,
109
305672
2857
و وقتی آنها را کنار هم می‌گذارید،
تصویری مثل این بدست می‌آورید،
تصویری مثل این بدست می‌آورید،
05:20
which is what the continent
of Antarctica would look like
of Antarctica would look like
110
308553
2706
چیزی که قاره جنوبگان در واقع
بدون تمام آن یخ‌ها بر روی آن دیده می‌شود.
05:23
without all the ice on top.
111
311283
1346
05:25
And you can really see the diversity
of the continent in an image like this.
of the continent in an image like this.
112
313958
4532
و شما می‌توانید تنوع قاره‌ای را
در این تصویر ببینید.
در این تصویر ببینید.
05:30
The red features
are volcanoes or mountains;
are volcanoes or mountains;
113
318514
2412
قسمت‌های قرمز آتشفشان‌ها یا کوه‌ها هستند؛
05:32
the areas that are blue
would be open ocean
would be open ocean
114
320950
2110
و مناطقی که آبی هستند اقیانوس باز است
05:35
if the ice sheet was removed.
115
323084
1580
اگر ورقه‌های یخی حذف می‌شد.
05:36
This is that giant spatial scale.
116
324688
2634
این همان مقیاس فضایی بزرگ است.
05:39
However, all of this
that took decades to produce
that took decades to produce
117
327807
3001
هرچند، تمام این تصویر
که دهه‌ها طول کشید تا تولید شود
که دهه‌ها طول کشید تا تولید شود
05:42
is just one snapshot of the subsurface.
118
330832
3002
تنها ثبت یک لحظه از سطح زیر یخ است.
05:46
It does not give us any indication
of how the ice sheet is changing in time.
of how the ice sheet is changing in time.
119
334220
4213
این به ما هیچ نشانه ای نمی‌دهد که چطور
پهنه یخی در طی زمان در حال تغییر است.
پهنه یخی در طی زمان در حال تغییر است.
05:51
Now, we're working on that,
because it turns out
because it turns out
120
339338
2417
حالا ما بر روی آن کار می‌کنیم،
چراکه آشکاراست
چراکه آشکاراست
05:53
that the very first radar observations
of Antarctica were collected
of Antarctica were collected
121
341779
3449
که برای اولین مشاهدات راداری که
از جنوبگان گردآوری شده
از جنوبگان گردآوری شده
05:57
using 35 millimeter optical film.
122
345252
2378
از فیلم‌های نوری ۳۵ میلی‌متری استفاده شد.
06:00
And there were thousands
of reels of this film
of reels of this film
123
348021
2191
و هزارها حلقه از این فیلم
06:02
in the archives of the museum
of the Scott Polar Research Institute
of the Scott Polar Research Institute
124
350236
3254
در آرشیو موزه موسسه تحقیقات قطب اسکات
06:05
at the University of Cambridge.
125
353514
1502
در دانشگاه کمبریج بودند.
06:07
So last summer, I took
a state-of-the-art film scanner
a state-of-the-art film scanner
126
355040
2581
پس تابستان گذشته، من
یک اسکنر مدرن فیلم را برداشتم
یک اسکنر مدرن فیلم را برداشتم
06:09
that was developed for digitizing
Hollywood films and remastering them,
Hollywood films and remastering them,
127
357645
3556
که برای دیجیتالی و بهتر کردن کیفیت
فیلم‌های هالیوود توسعه داده شده بود،
فیلم‌های هالیوود توسعه داده شده بود،
06:13
and two art historians,
128
361225
1151
و با دو تاریخ شناس هنر،
06:14
and we went over to England,
put on some gloves
put on some gloves
129
362400
2218
به انگلستان رفتیم و دستکش پوشیدیم،
06:16
and archived and digitized
all of that film.
all of that film.
130
364642
2514
و تمام آن فیلم‌ها را
آرشیو و دیجیتالی کردیم.
آرشیو و دیجیتالی کردیم.
06:19
So that produced two million
high-resolution images
high-resolution images
131
367744
3095
پس دو میلیون تصویر با وضوح بالا تولید شد
06:22
that my group is now working
on analyzing and processing
on analyzing and processing
132
370863
3198
و گروه ما هم اکنون آنها را
تحلیل و پردازش می‌کنند
تحلیل و پردازش می‌کنند
06:26
for comparing with contemporary
conditions in the ice sheet.
conditions in the ice sheet.
133
374085
2944
برای اینکه با شرایط کنونی
پهنه یخی مقایسه کنند.
پهنه یخی مقایسه کنند.
06:29
And, actually, that scanner --
I found out about it
I found out about it
134
377458
2392
و در واقع در مورد آن اسکنر --
من درباره آن
من درباره آن
06:31
from an archivist at the Academy
of Motion Picture Arts and Sciences.
of Motion Picture Arts and Sciences.
135
379874
3386
از یک کارمند بایگانی در آکادمی هنر
و علم تصویر متحرک شنیدم.
و علم تصویر متحرک شنیدم.
06:35
So I'd like to thank the Academy --
136
383284
2524
پس می‌خواهم از آکادمی تشکر کنم --
06:37
(Laughter)
137
385832
2245
(خنده)
06:40
for making this possible.
138
388101
1318
که این امکان را فراهم کردند.
06:41
(Laughter)
139
389443
1055
(خنده)
06:42
And as amazing as it is
140
390522
1697
و به همان اندازه که خارق‌العاده است
06:44
that we can look at what was happening
under the ice sheet 50 years ago,
under the ice sheet 50 years ago,
141
392243
3636
که ما می‌توانیم ببینیم چه اتفاقی در زیر
ورق یخی در ۵۰ سال پیش رخ داده،
ورق یخی در ۵۰ سال پیش رخ داده،
06:47
this is still just one more snapshot.
142
395903
2682
این هنوز فقط ثبت یک لحظه بیشتر است.
06:50
It doesn't give us observations
143
398609
2117
و به ما مشاهدات تغییرات
06:52
of the variation at the annual
or seasonal scale,
or seasonal scale,
144
400750
3173
در مقیاس سالانه یا فصلی نمی‌دهد،
06:55
that we know matters.
145
403947
1336
که می‌دانیم مهم است.
06:57
There's some progress here, too.
146
405926
1564
پیشرفت‌هایی هم اینجا داشتیم.
06:59
There are these recent ground-based
radar systems that stay in one spot.
radar systems that stay in one spot.
147
407514
3524
این سیستم‌های رادار زمینی تازه هستند
که در یک نقطه قرار دارند.
که در یک نقطه قرار دارند.
07:03
So you take these radars
and put them on the ice sheet
and put them on the ice sheet
148
411062
2613
پس ما این نوع رادارها را
بر روی پهنه یخی قرار می‌دهیم
بر روی پهنه یخی قرار می‌دهیم
07:05
and you bury a cache of car batteries.
149
413699
1890
و یک دسته باطری ماشین را دفن می‌کنیم.
07:07
And you leave them out there
for months or years at a time,
for months or years at a time,
150
415613
2810
و هر بار آنها را ماه‌ها یا سالها
در آنجا باقی می‌گذاریم،
در آنجا باقی می‌گذاریم،
07:10
and they send a pulse down
into the ice sheet
into the ice sheet
151
418447
2112
و آنها یک پالس به درون ورقه یخی می‌فرستند
07:12
every so many minutes or hours.
152
420583
1498
هر چند دقیقه یا چند ساعت.
07:14
So this gives you
continuous observation in time --
continuous observation in time --
153
422105
2407
پس در طول زمان به شما
یک مشاهده مستمر می‌دهد --
یک مشاهده مستمر می‌دهد --
07:16
but at one spot.
154
424958
1150
اما در یک نقطه مکانی.
07:18
So if you compare that imaging to the 2-D
pictures provided by the airplane,
pictures provided by the airplane,
155
426418
4390
پس اگر شما آن تصویربرداری را با تصاویر
دو بعدی که هواپیما فراهم کرده مقایسه کنید
دو بعدی که هواپیما فراهم کرده مقایسه کنید
07:22
this is just one vertical line.
156
430832
1857
این فقط یک خط عمودی در آن تصویر است.
07:25
And this is pretty much
where we are as a field right now.
where we are as a field right now.
157
433498
2856
و این جایی است که در این حوزه هستیم.
07:28
We can choose between
good spatial coverage
good spatial coverage
158
436378
2658
ما می‌توانیم انتخاب کنیم بین
پوشش خوب یک تصویر فضایی
پوشش خوب یک تصویر فضایی
07:31
with airborne radar sounding
159
439060
1493
با هواپیما و رادار صوتی
07:32
and good temporal coverage in one spot
with ground-based sounding.
with ground-based sounding.
160
440577
3809
و پوشش موقتی در یک نقطه
با رادار صوتی زمینی.
با رادار صوتی زمینی.
07:36
But neither gives us what we really want:
161
444410
2311
اما هیچکام آنچه ما می‌خواهیم را
بدست نمی‌دهد:
بدست نمی‌دهد:
07:38
both at the same time.
162
446745
1341
هردو در یک زمان.
07:40
And if we're going to do that,
163
448753
1437
و اگر ما آن را می‌خواهیم،
07:42
we're going to need totally new ways
of observing the ice sheet.
of observing the ice sheet.
164
450214
3007
احتیاج به روش‌های کاملاً جدید
در مشاهده پهنه یخی داریم.
در مشاهده پهنه یخی داریم.
07:45
And ideally, those should be
extremely low-cost
extremely low-cost
165
453245
2721
و به طور ایده‌ال، آن روشها
باید بسیار کم هزینه باشند
باید بسیار کم هزینه باشند
07:47
so that we can take lots
of measurements from lots of sensors.
of measurements from lots of sensors.
166
455990
3235
که ما بتوانیم اندازه‌گیری‌های زیادی
با سنسور‌های زیادی انجام دهیم.
با سنسور‌های زیادی انجام دهیم.
07:51
Well, for existing radar systems,
167
459871
2143
البته، با سیستم‌های رادار موجود،
07:54
the biggest driver of cost
is the power required
is the power required
168
462038
3044
گران‌ترین محرک هزینه
برق مورد نیاز است
برق مورد نیاز است
07:57
to transmit the radar signal itself.
169
465106
2297
که سیگنال‌های رادار را ارسال کند.
08:00
So it’d be great if we were able
to use existing radio systems
to use existing radio systems
170
468187
3295
بسیارعالی بود اگر ما می‌توانستیم
سیستم‌های رادیویی موجود را بکار بریم
سیستم‌های رادیویی موجود را بکار بریم
08:03
or radio signals
that are in the environment.
that are in the environment.
171
471506
2722
یا سیگنال‌های رادیویی موجود
در محیط را استفاده کنیم
در محیط را استفاده کنیم
08:06
And fortunately, the entire field
of radio astronomy
of radio astronomy
172
474252
2849
و خوشبختانه، تمام
حوزه ستاره شناسی رادیویی
حوزه ستاره شناسی رادیویی
08:09
is built on the fact that there
are bright radio signals in the sky.
are bright radio signals in the sky.
173
477125
3785
بر این حقیقت استوار است که در آسمان
سیگنال‌های رادیویی واضحی وجود دارند.
سیگنال‌های رادیویی واضحی وجود دارند.
08:12
And a really bright one is our sun.
174
480934
2301
و خورشید ما یکی از این
سیگنال‌های درخشان است.
سیگنال‌های درخشان است.
08:15
So, actually, one of the most exciting
things my group is doing right now
things my group is doing right now
175
483259
3460
پس، درواقع یکی ازهیجان انگیزترین چیزهایی
که اکنون گروه من انجام می‌دهد
که اکنون گروه من انجام می‌دهد
08:18
is trying to use the radio emissions
from the sun as a type of radar signal.
from the sun as a type of radar signal.
176
486743
3587
تلاش برای استفاده از انتشار رادیویی
از خورشید به عنوان سیگنال رادار است.
از خورشید به عنوان سیگنال رادار است.
08:22
This is one of our field tests at Big Sur.
177
490354
2187
آین یکی از محل‌های آزمایش در بیگ سور است.
08:24
That PVC pipe ziggurat is an antenna stand
some undergrads in my lab built.
some undergrads in my lab built.
178
492565
4158
آن لوله PVC زیگورات شکل یک آنتن ایستاده
است که دانشجویان من در آزمایشگاه ساختند.
است که دانشجویان من در آزمایشگاه ساختند.
08:29
And the idea here
is that we stay out at Big Sur,
is that we stay out at Big Sur,
179
497100
2983
و ایده این هست که ما
در بیگ سور بیرون می‌ایستیم،
در بیگ سور بیرون می‌ایستیم،
08:32
and we watch the sunset
in radio frequencies,
in radio frequencies,
180
500107
2438
و غروب را با فرکانس‌های
رادیویی نگاه می‌کنیم،
رادیویی نگاه می‌کنیم،
08:34
and we try and detect the reflection
of the sun off the surface of the ocean.
of the sun off the surface of the ocean.
181
502569
4561
و بازتاب‌های خورشید را
از روی سطح اقیانوس نمایان می‌کنیم.
از روی سطح اقیانوس نمایان می‌کنیم.
08:39
Now, I know you're thinking,
"There are no glaciers at Big Sur."
"There are no glaciers at Big Sur."
182
507585
3796
می‌دانم که دارید فکر می‌کنید که
«در بیگ سور که کوه یخی نیست.»
«در بیگ سور که کوه یخی نیست.»
08:43
(Laughter)
183
511405
1085
(خنده)
08:44
And that's true.
184
512514
1158
درست است.
08:45
(Laughter)
185
513696
1180
(خنده)
08:46
But it turns out that detecting
the reflection of the sun
the reflection of the sun
186
514900
3700
اما معلوم شده است
که با یافتن بازتاب خورشید
که با یافتن بازتاب خورشید
08:50
off the surface of the ocean
187
518624
1358
از سطح اقیانوس
08:52
and detecting the reflection
off the bottom of an ice sheet
off the bottom of an ice sheet
188
520006
2802
و آشکار سازی بازتاب از روی پهنه یخی
08:54
are extremely geophysically similar.
189
522832
1741
بسیار به هم شبیه هستند.
08:56
And if this works,
190
524597
1199
و اگر این روش جواب بدهد،
08:57
we should be able to apply the same
measurement principle in Antarctica.
measurement principle in Antarctica.
191
525820
3405
ما می‌بایست بتوانیم همان قوانین
اندازه‌گیری را در جنوبگان بکار بریم.
اندازه‌گیری را در جنوبگان بکار بریم.
09:01
And this is not
as far-fetched as it seems.
as far-fetched as it seems.
192
529249
2040
و این دور از دسترس به نظر نمی‌رسد.
09:03
The seismic industry has gone through
a similar technique-development exercise,
a similar technique-development exercise,
193
531313
3753
در صنعت لرزه‌نگاری فناوری
مشابهی توسعه یافته و استفاده می‌شود،
مشابهی توسعه یافته و استفاده می‌شود،
09:07
where they were able to move
from detonating dynamite as a source,
from detonating dynamite as a source,
194
535090
3130
و قادرند ازانفجار دینامیت
به عنوان منبع شروع کرده،
به عنوان منبع شروع کرده،
09:10
to using ambient seismic noise
in the environment.
in the environment.
195
538244
2489
از طنین لرزش‌های محیطی
ایجاد شده در محیط استفاده کنند.
ایجاد شده در محیط استفاده کنند.
09:12
And defense radars use TV signals
and radio signals all the time,
and radio signals all the time,
196
540757
3833
و رادار‌های دفاعی تمام مدت از سیگنال‌های
تلویزیونی و رادیویی بهره می‌برند،
تلویزیونی و رادیویی بهره می‌برند،
09:16
so they don't have to transmit
a signal of radar
a signal of radar
197
544614
2579
پس احتیاج ندارند
که سیگنال رادار را بفرستند
که سیگنال رادار را بفرستند
09:19
and give away their position.
198
547217
1651
و موقعیتشان را آشکار کنند.
09:21
So what I'm saying is,
this might really work.
this might really work.
199
549280
2598
چیزی که من می‌گویم این است که
این روش شاید جواب بدهد.
این روش شاید جواب بدهد.
09:23
And if it does, we're going to need
extremely low-cost sensors
extremely low-cost sensors
200
551902
3202
و اگر اینطور باشد
به سنسور‌های بسیار ارزان احتیاج داریم
به سنسور‌های بسیار ارزان احتیاج داریم
09:27
so we can deploy networks of hundreds
or thousands of these on an ice sheet
or thousands of these on an ice sheet
201
555128
3589
تا بتوانیم شبکه‌ای از صدها یا هزارها
از آن را بر روی پهنه یخ بکار ببریم
از آن را بر روی پهنه یخ بکار ببریم
09:30
to do imaging.
202
558741
1151
و تصویربرداری کنیم.
09:31
And that's where the technological stars
have really aligned to help us.
have really aligned to help us.
203
559916
3606
و اینجاست که ستاره‌های تکنولوژی واقعا
کنار هم قرار گرفتند که به ما کمک کنند.
کنار هم قرار گرفتند که به ما کمک کنند.
09:35
Those earlier radar systems I talked about
204
563546
2404
آن سیستم‌های رادار اولیه
که در موردشان صحبت کردم
که در موردشان صحبت کردم
09:37
were developed by experienced
engineers over the course of years
engineers over the course of years
205
565974
3633
توسط مهندسان با تجربه در
طی سالها پیشرفت داده شدند
طی سالها پیشرفت داده شدند
09:41
at national facilities
206
569631
1349
با خدمات و امکانات ملی
09:43
with expensive specialized equipment.
207
571004
1976
با کمک وسایل تخصصی گران.
09:45
But the recent developments
in software-defined radio,
in software-defined radio,
208
573354
2890
اما پیشرفت‌های اخیر
در حوزه نرم افزاری رادیو،
در حوزه نرم افزاری رادیو،
09:48
rapid fabrication and the maker movement,
209
576268
2246
ساخت سریع و جنبش خودکفایی در تکنولوژی،
09:50
make it so that it's possible
for a team of teenagers
for a team of teenagers
210
578538
2952
آن را بسیار ممکن ساخته که
تیمی از نوجوان‌ها
تیمی از نوجوان‌ها
09:53
working in my lab over the course
of a handful of months
of a handful of months
211
581514
2642
در آزمایشگاه من در طول چند ماه کار کنند
09:56
to build a prototype radar.
212
584180
1445
و نمونه رادار آزمایشی بسازند.
09:58
OK, they're not any teenagers,
they’re Stanford undergrads,
they’re Stanford undergrads,
213
586045
2809
البته آنها نوجوان نیستند، آنها
دانشجویان کارشناسی استنفورد هستند،
دانشجویان کارشناسی استنفورد هستند،
10:00
but the point holds --
214
588878
1647
اما نکته پابرجاست --
10:02
(Laughter)
215
590549
1424
(خنده)
10:03
that these enabling technologies
are letting us break down the barrier
are letting us break down the barrier
216
591997
3303
و این توانایی‌های تکنولوژیکی
به ما اجازه داده موانع بین
به ما اجازه داده موانع بین
10:07
between engineers who build instruments
and scientists that use them.
and scientists that use them.
217
595324
3811
مهندسان تولید کننده وسیله و دانشمندانی
که از آن بهره می‌برند را بشکنیم.
که از آن بهره می‌برند را بشکنیم.
10:11
And by teaching engineering students
to think like earth scientists
to think like earth scientists
218
599590
3941
و با آموزش دانشجویان مهندسی که مثل
دانشمندان زمین‌شناس فکر کنند
دانشمندان زمین‌شناس فکر کنند
10:15
and earth-science students
who can think like engineers,
who can think like engineers,
219
603555
2678
و دانشجویان زمین شناسی
که مثل مهندسان فکر کنند،
که مثل مهندسان فکر کنند،
10:18
my lab is building an environment in which
we can build custom radar sensors
we can build custom radar sensors
220
606257
4233
آزمایشگاه من فضایی را فراهم کرده که ما
می‌توانیم حسگرهای راداری قابل تغییر بسازیم
می‌توانیم حسگرهای راداری قابل تغییر بسازیم
10:22
for each problem at hand,
221
610514
1610
برای هر مشکلی که داریم،
10:24
that are optimized for low cost
and high performance
and high performance
222
612148
3437
آنها برای هزینه پایین و
کارایی بالا بهینه شده‌اند
کارایی بالا بهینه شده‌اند
10:27
for that problem.
223
615609
1468
برای آن مشکل.
10:29
And that's going to totally change
the way we observe ice sheets.
the way we observe ice sheets.
224
617101
3477
و این قرار است روش مشاهده ما
در پهنه یخی را کاملا تغییر دهد.
در پهنه یخی را کاملا تغییر دهد.
10:32
Look, the sea level problem and the role
of the cryosphere in sea level rise
of the cryosphere in sea level rise
225
620998
5081
ببینید، مشکل افزایش سطح آب دریا
و نقش پوسته یخ در این افزایش
و نقش پوسته یخ در این افزایش
10:38
is extremely important
226
626103
1585
بسیار مهم است
10:39
and will affect the entire world.
227
627712
1674
و تمام دنیا را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
10:41
But that is not why I work on it.
228
629815
2088
اما این دلیلی نیست
که من روی آن کار می‌کنم.
که من روی آن کار می‌کنم.
10:44
I work on it for the opportunity
to teach and mentor
to teach and mentor
229
632458
3115
من برای فرصت تعلیم و تربیت
10:47
extremely brilliant students,
230
635597
1787
دانشجویانی بسیار باهوش کار می‌کنم،
10:49
because I deeply believe
that teams of hypertalented,
that teams of hypertalented,
231
637804
3109
زیرا باور دارم که تیمی از افراد نخبه جوان،
10:52
hyperdriven, hyperpassionate young people
232
640937
2492
بسیار با انگیزه و بسیار مشتاق،
10:55
can solve most of the challenges
facing the world,
facing the world,
233
643453
2547
می‌توانند بیشتر چالش‌های جهان را حل کنند،
10:58
and that providing the observations
required to estimate sea level rise
required to estimate sea level rise
234
646577
4012
و فراهم کردن مشاهدات لازم
برای تخمین میزان افزایش سطح دریا
برای تخمین میزان افزایش سطح دریا
11:02
is just one of the many such problems
they can and will solve.
they can and will solve.
235
650613
3690
تنها یکی از مسائلی است که آنها
می‌توانند حل کنند و حل خواهند کرد.
می‌توانند حل کنند و حل خواهند کرد.
11:06
Thank you.
236
654768
1152
متشکرم.
11:07
(Applause)
237
655944
2642
(تشویق)
ABOUT THE SPEAKER
Dustin Schroeder - Radio glaciologistDustin Schroeder develops and uses geophysical radar to study Antarctica, Greenland and the icy moons of Jupiter.
Why you should listen
Dustin Schroeder draws on techniques and approaches from defense technologies, telecommunication, resource exploration and radio astronomy to understand the evolution and stability of ice sheets and their contributions to sea level rise. He is an assistant professor of geophysics and (by courtesy) of electrical engineering at Stanford University where he is also an affiliate of the Woods Institute for the Environment. He has participated in three Antarctic field seasons with the ICECAP project and NASA’s Operation Ice Bridge.
Schroeder is a Science Team Member on the Radar for Europa Assessment and Sounding: Ocean to Near-surface (REASON) instrument on NASA's Europa Clipper Mission and the Mini-RF instrument on NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). He is also the Chair of the Earth and Space Sciences Committee for the National Science Olympiad.
Dustin Schroeder | Speaker | TED.com