ABOUT THE SPEAKER
Dustin Schroeder - Radio glaciologist
Dustin 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.

More profile about the speaker
Dustin Schroeder | Speaker | TED.com
TEDxStanford

Dustin Schroeder: How we look kilometers below the Antarctic ice sheet

Dustin Schroeder: 我们如何去观察南极冰层几公里以下的部分

Filmed:
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南极是一个巨大的,动态的环境,但是雷达技术——从二战时期的电影到最先进的迷你传感器——都使得科学家能够观察和了解在大陆冰面以下部分的改变,所能观察的细节前所未有。加入到冰川学家Dustin Schroeder在南极上的飞行过程,去看看探冰雷达如何帮助我们了解关于未来海平面上升——以及融化的冰将会对我们有怎样的影响。
- Radio glaciologist
Dustin Schroeder develops and uses geophysical radar to study Antarctica, Greenland and the icy moons of Jupiter. Full bio

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我是一个雷达冰川学家。
00:12
I'm a radio无线电 glaciologist冰川学家.
0
929
2087
00:15
That means手段 that I use radar雷达
to study研究 glaciers冰川 and ice sheets床单.
1
3397
3872
也就是说我用雷达
研究冰川和冰层。
00:19
And like most glaciologists冰川学家 right now,
2
7705
2023
就像现在大部分的冰川学家,
我在研究预估
00:21
I'm working加工 on the problem问题 of estimating估计
3
9752
2068
有多少冰将会在未来
引起海面上升的问题。
00:23
how much the ice is going to contribute有助于
to sea level水平 rise上升 in the future未来.
4
11844
4160
今天,我想和你们探讨
00:28
So today今天, I want to talk to you about
5
16367
1775
为什么为海平面上升做出
一个准确的预估是如此之难,
00:30
why it's so hard to put good numbers数字
on sea level水平 rise上升,
6
18166
3737
以及为什么我相信通过改变
我们思考雷达技术的方式
00:33
and why I believe that by changing改变
the way we think about radar雷达 technology技术
7
21927
4040
以及地球科学教育,
00:37
and earth-science地球科学 education教育,
8
25991
1388
我们可以有更好的进展。
00:39
we can get much better at it.
9
27403
1754
00:42
When most scientists科学家们
talk about sea level水平 rise上升,
10
30030
2302
当大部分的科学家
谈论起海平面上升的时候,
通常会展示一张这样的图。
00:44
they show显示 a plot情节 like this.
11
32356
1381
00:45
This is produced生成 using运用 ice sheet
and climate气候 models楷模.
12
33761
2786
这是基于冰层
和气候模型制作出来的。
00:48
On the right, you can see
the range范围 of sea level水平
13
36966
2341
在右边,你可以看到
用这些模型预测出的
未来一百年的
海平面高度范围。
00:51
predicted预料到的 by these models楷模
over the next下一个 100 years年份.
14
39331
3198
00:54
For context上下文, this is current当前 sea level水平,
15
42553
2952
我来解释一下,这是现今的海平面,
00:57
and this is the sea level水平
16
45529
1398
而这个地方的数值意味着
海平面上升到这个位置以上,
就有四百多万人口面临迁移。
00:58
above以上 which哪一个 more than 4 million百万 people
could be vulnerable弱势 to displacement移位.
17
46951
3554
01:02
So in terms条款 of planning规划,
18
50863
1770
那么,就计划来说,
这个版本的不确定性已经很大了。
01:04
the uncertainty不确定 in this plot情节
is already已经 large.
19
52657
3182
01:07
However然而, beyond that, this plot情节 comes
with the asterisk星号 and the caveat警告,
20
55863
4674
然而除此之外,这个版本
还附带着星号和警告,
“。。。除非西南极的冰层坍塌。”
01:12
"... unless除非 the West西 Antarctic南极洲
Ice Sheet collapses崩溃."
21
60561
2921
01:15
And in that case案件, we would be talking
about dramatically显着 higher更高 numbers数字.
22
63506
3563
在那种情况下,我们将会讨论
异常高的数字。
01:19
They'd他们会 literally按照字面 be off the chart图表.
23
67093
1968
它们可以超出这张表的范围以外了。
01:21
And the reason原因 we should take
that possibility可能性 seriously认真地
24
69671
3065
我们应该重视
那个可能性的原因
01:24
is that we know from the geologic地质
history历史 of the Earth地球
25
72760
2580
是我们知道从地球的
地理学历史角度来看,
在历史中有这么一段时期,
01:27
that there were periods in its history历史
26
75364
2158
01:29
when sea level水平 rose玫瑰
much more quickly很快 than today今天.
27
77546
2641
海平面上升得比现今快得多。
01:32
And right now, we cannot不能 rule规则 out
28
80211
2025
现在,我们不能够排除
那个可能性会在未来出现的情况。
01:34
the possibility可能性 of that
happening事件 in the future未来.
29
82260
2452
01:37
So why can't we say with confidence置信度
30
85625
3136
那么为什么我们无法确认,
是否很大一部分大陆面积的冰层
01:40
whether是否 or not a significant重大 portion一部分
of a continent-scale大洲规模 ice sheet
31
88785
5197
将会,或者将不会坍塌?
01:46
will or will not collapse坍方?
32
94006
2101
01:48
Well, in order订购 to do that, we need models楷模
33
96799
1985
要做到这一点,我们需要
能包括像那样的坍塌中会出现的
01:50
that we know include包括 all of the processes流程,
conditions条件 and physics物理
34
98808
3581
所有的过程,条件和
物理原理的模型。
01:54
that would be involved参与
in a collapse坍方 like that.
35
102413
2398
01:57
And that's hard to know,
36
105206
1460
那样的信息很难获取,
因为这些过程和条件发生在
01:58
because those processes流程
and conditions条件 are taking服用 place地点
37
106690
2734
冰面下几公里的地方,
02:01
beneath下面 kilometers公里 of ice,
38
109448
1839
02:03
and satellites卫星, like the one
that produced生成 this image图片,
39
111311
2550
卫星,比如说
制造这张图像的卫星
是看不到它们的。
02:05
are blind to observe them.
40
113885
1425
02:07
In fact事实, we have much more comprehensive全面
observations意见 of the surface表面 of Mars火星
41
115713
4284
实际上相比起对
南极冰层以下的观察,
我们对火星表面的观察
倒还深入得多。
02:12
than we do of what's beneath下面
the Antarctic南极洲 ice sheet.
42
120021
2662
02:15
And this is even more challenging具有挑战性的
in that we need these observations意见
43
123829
3207
更富有挑战性的
是我们需要这些观察
在空间和时间上
都能达到一个庞大的规模。
02:19
at a gigantic巨大 scale规模
in both space空间 and time.
44
127060
3196
02:22
In terms条款 of space空间, this is a continent大陆.
45
130687
2248
就空间来说,这是一块大陆。
02:25
And in the same相同 way that in North America美国,
46
133322
2120
和北美大陆一样,
落基山脉,弗罗里达州大沼泽,
还有五大湖地区都很特殊,
02:27
the Rocky洛基 Mountains, Everglades大沼泽地
and Great Lakes regions地区 are very distinct不同,
47
135466
4040
南极表面区域也是一样。
02:31
so are the subsurface表面下的
regions地区 of Antarctica南极洲.
48
139530
2991
02:34
And in terms条款 of time, we now know
49
142545
1643
就时间而言,我们现在知道
冰层不仅仅以千年和百年的
时间跨度进化,
02:36
that ice sheets床单 not only evolve发展 over
the timescale时间表 of millennia千年 and centuries百年,
50
144212
4341
它们也在数年和数天的
时间跨度层面发生改变。
02:40
but they're also changing改变
over the scale规模 of years年份 and days.
51
148577
3786
所以,我们想要的是在
一整个大陆范围内
02:44
So what we want is observations意见
beneath下面 kilometers公里 of ice
52
152387
4309
02:48
at the scale规模 of a continent大陆,
53
156720
1929
对冰层下数公里的区域进行
02:50
and we want them all the time.
54
158673
1645
持续的观察。
02:53
So how do we do this?
55
161014
1400
那么我们怎么做到呢?
02:54
Well, we're not totally完全 blind
to the subsurface表面下的.
56
162814
4056
首先,我们不是完全
对表层一无所知的。
02:58
I said in the beginning开始
that I was a radio无线电 glaciologist冰川学家,
57
166894
2670
在一开始的时候我就说了,
我是一个无线电冰川学家,
其背后的原因是
03:01
and the reason原因 that that's a thing
58
169588
1878
机载探冰雷达
是我们观察冰层内部时
03:03
is that airborne空降 ice-penetrating穿透冰 radar雷达
is the main主要 tool工具 we have
59
171490
3770
所依赖的主要工具。
03:07
to see inside of ice sheets床单.
60
175284
1596
03:09
So most of the data数据 used by my group
is collected by airplanes飞机
61
177212
3846
所以我们团队使用的大部分
数据是用飞机收集的,
03:13
like this World世界 War战争 II-era二-时代 DC-直流-3,
62
181082
2225
比如这种二战时期的DC-3,
它曾经参加过突出部之役。
03:15
that actually其实 fought战斗
in the Battle战斗 of the Bulge.
63
183331
2452
你可以看到在机翼下有天线。
03:17
You can see the antennas天线
underneath the wing翅膀.
64
185807
2580
这些天线被用来将雷达信号
传送到下面的冰层。
03:20
These are used to transmit发送
radar雷达 signals信号 down into the ice.
65
188411
3730
03:24
And the echos回声 that come back
contain包含 information信息
66
192165
2453
传回的回声包含有关于
在冰层内部和下面状况的信息。
03:26
about what's happening事件 inside
and beneath下面 the ice sheet.
67
194642
2937
03:30
While this is happening事件,
68
198530
1317
在这个过程中,
科学家和工程师在飞机上
03:31
scientists科学家们 and engineers工程师
are on the airplane飞机
69
199871
2285
要连续呆上8个小时,
03:34
for eight hours小时 at a stretch伸展,
70
202180
1487
确保雷达运行正常。
03:35
making制造 sure that the radar's雷达的 working加工.
71
203691
1869
03:37
And I think this is actually其实
a misconception误解
72
205996
2541
我认为关于这类领域的工作
存在一种误解,
03:40
about this type类型 of fieldwork实习,
73
208561
1444
人们想象着科学家俯视窗外,
03:42
where people imagine想像
scientists科学家们 peering窥视 out the window窗口,
74
210029
3147
琢磨着地理形状和结构
03:45
contemplating考虑 the landscape景观,
its geologic地质 context上下文
75
213200
2914
以及冰层的命运。
03:48
and the fate命运 of the ice sheets床单.
76
216138
1718
03:50
We actually其实 had a guy from the BBC's英国广播公司
"Frozen冻结的 Planet行星" on one of these flights航班.
77
218327
3623
曾经有一个BBC“冰冻地球”节目组的
报道员参与了一次我们的这种飞行,
他录制了数小时的视频,
全都是我们在操作各种按钮。
03:53
And he spent花费, like, hours小时
videotaping偷拍 us turn knobs旋钮.
78
221974
2722
03:57
(Laughter笑声)
79
225046
2603
(观众笑声)
03:59
And I was actually其实 watching观看 the series系列
years年份 later后来 with my wife妻子,
80
227673
3376
数年之后我和我太太
一起观看这个系列报道,
当这样的情景出现的时候,
我忍不住惊叹它的壮美。
04:03
and a scene现场 like this came来了 up,
and I commented评论 on how beautiful美丽 it was.
81
231073
3423
04:07
And she said, "Weren't you
on that flight飞行?"
82
235001
2930
然后我太太说,“你难道不是在
那个飞机上吗?”
(观众笑声)
04:09
(Laughter笑声)
83
237955
1159
我说,“是的,但是我一直在
盯着一个电脑屏幕。”
04:11
I said, "Yeah, but I was looking
at a computer电脑 screen屏幕."
84
239138
2945
(观众笑声)
04:14
(Laughter笑声)
85
242107
1256
所以当你想到这种类型的
实地考察的时候,
04:15
So when you think
about this type类型 of fieldwork实习,
86
243387
2207
不要想着这样的景象。
04:17
don't think about images图片 like this.
87
245618
2023
你的脑海中应该出现这样的画面。
04:19
Think about images图片 like this.
88
247665
1691
(观众笑声)
04:21
(Laughter笑声)
89
249380
1163
这是一个雷达测绘图,
展现了冰层的垂直信息,
04:22
This is a radargramradargram, which哪一个 is
a vertical垂直 profile轮廓 through通过 the ice sheet,
90
250567
3342
04:25
kind of like a slice of cake蛋糕.
91
253933
1484
就像是一块蛋糕的截面。
04:27
The bright layer on the top最佳
is the surface表面 of the ice sheet,
92
255768
2849
顶部比较亮的那一层
是冰层的表面,
04:30
the bright layer on the bottom底部
is the bedrock基岩 of the continent大陆 itself本身,
93
258641
3330
底部比较亮的那一层
是大陆的基岩,
04:33
and the layers in between之间
are kind of like tree rings戒指,
94
261995
2526
中间像树的年轮一样
一层一层的,
里面包含着有关于冰层
历史的信息。
04:36
in that they contain包含 information信息
about the history历史 of the ice sheet.
95
264545
3207
04:39
And it's amazing惊人
that this works作品 this well.
96
267776
2230
令人惊喜的是,这个方法十分有效。
04:42
The ground-penetrating地面穿透
radars雷达 that are used
97
270321
2018
那些被用在调查道路
基础设施或探测地雷的探地雷达
04:44
to investigate调查 infrastructures基础设施 of roads道路
or detect检测 land土地 mines矿山
98
272363
2928
很难穿透至
地球以下的数米的位置。
04:47
struggle斗争 to get through通过
a few少数 meters of earth地球.
99
275315
2159
这里我们可以投过冰层
观察三公里以下的信息。
04:49
And here we're peering窥视
through通过 three kilometers公里 of ice.
100
277498
2756
这里有着复杂的
有趣的电磁方面的原因,
04:52
And there are sophisticated复杂的, interesting有趣,
electromagnetic电磁 reasons原因 for that,
101
280278
3840
但是就现在来说,冰层基本上
对于雷达而言是完美的观测目标,
04:56
but let's say for now that ice
is basically基本上 the perfect完善 target目标 for radar雷达,
102
284142
4151
05:00
and radar雷达 is basically基本上
the perfect完善 tool工具 to study研究 ice sheets床单.
103
288317
3228
而雷达基本上是
研究冰层的完美工具。
05:04
These are the flight飞行 lines线
104
292641
1279
这些是在南极上空收集的
大部分现代机载雷达探测资料的
05:05
of most of the modern现代 airborne空降
radar-sounding雷达探测 profiles型材
105
293944
3044
飞行线。
05:09
collected over Antarctica南极洲.
106
297012
1714
这是几十年来通过
由不同国家组成的团队
05:10
This is the result结果
of heroic英勇 efforts努力 over decades几十年
107
298750
2970
和国际合作实现的
英雄般努力的结果。
05:13
by teams球队 from a variety品种 of countries国家
and international国际 collaborations合作.
108
301744
3625
05:17
And when you put those together一起,
you get an image图片 like this,
109
305672
2857
当你把它们放在一起的时候,
就得到了像这样的图像,
那是南极大陆的真实图像,
05:20
which哪一个 is what the continent大陆
of Antarctica南极洲 would look like
110
308553
2706
在顶部没有冰层覆盖下的样貌。
05:23
without all the ice on top最佳.
111
311283
1346
05:25
And you can really see the diversity多样
of the continent大陆 in an image图片 like this.
112
313958
4532
你真的可以在像这样的图片中
看到大陆的多样性。
红色的特征代表着火山或是山川;
05:30
The red features特征
are volcanoes火山 or mountains;
113
318514
2412
蓝色的区域是开放的海洋,
05:32
the areas that are blue蓝色
would be open打开 ocean海洋
114
320950
2110
如果冰层被移掉的话。
05:35
if the ice sheet was removed去除.
115
323084
1580
这就是那种巨大的空间规模。
05:36
This is that giant巨人 spatial空间的 scale规模.
116
324688
2634
05:39
However然而, all of this
that took decades几十年 to produce生产
117
327807
3001
然而,所有这些
花费了几十年时间打造的
仅仅是表层的一个快照。
05:42
is just one snapshot快照 of the subsurface表面下的.
118
330832
3002
05:46
It does not give us any indication迹象
of how the ice sheet is changing改变 in time.
119
334220
4213
它没有给我们任何关于冰层是如何
随着时间改变的暗示。
05:51
Now, we're working加工 on that,
because it turns out
120
339338
2417
目前,我们正致力于
这个方向的研究,因为我们发现
所收集的第一个对南极的雷达观测
05:53
that the very first radar雷达 observations意见
of Antarctica南极洲 were collected
121
341779
3449
使用了35毫米的光学胶片。
05:57
using运用 35 millimeter毫米 optical光纤 film电影.
122
345252
2378
06:00
And there were thousands数千
of reels卷轴 of this film电影
123
348021
2191
在剑桥大学史考特极地研究中心的
档案博物馆里还存留着
06:02
in the archives档案 of the museum博物馆
of the Scott斯科特 Polar极性 Research研究 Institute研究所
124
350236
3254
上千个这套胶片的卷轴。
06:05
at the University大学 of Cambridge剑桥.
125
353514
1502
去年夏天,我使用了一个
很先进的用来电子化和
06:07
So last summer夏季, I took
a state-of-the-art最先进的 film电影 scanner扫描器
126
355040
2581
数位修复好莱坞电影的胶片扫描仪,
06:09
that was developed发达 for digitizing数字化
Hollywood好莱坞 films影片 and remasteringremastering them,
127
357645
3556
并和两位艺术历史学家一起,
06:13
and two art艺术 historians历史学家,
128
361225
1151
去了英格兰,戴上手套,
06:14
and we went over to England英国,
put on some gloves手套
129
362400
2218
数字化和备份了
那套胶片的所有信息。
06:16
and archived存档 and digitized数字化
all of that film电影.
130
364642
2514
06:19
So that produced生成 two million百万
high-resolution高分辨率 images图片
131
367744
3095
我们得到了两百万个
高清的图像,
我的团队现在正在
分析和处理这些图像,
06:22
that my group is now working加工
on analyzing分析 and processing处理
132
370863
3198
06:26
for comparing比较 with contemporary现代的
conditions条件 in the ice sheet.
133
374085
2944
进而与冰层的现状进行比较。
实际上,那个扫描仪——
我是从一个
06:29
And, actually其实, that scanner扫描器 --
I found发现 out about it
134
377458
2392
在美国电影艺术与科学学会
工作的档案师那里发现的。
06:31
from an archivist档案 at the Academy学院
of Motion运动 Picture图片 Arts艺术 and Sciences科学.
135
379874
3386
所以,在这里我要感谢电影学会——
06:35
So I'd like to thank the Academy学院 --
136
383284
2524
(观众笑声)
06:37
(Laughter笑声)
137
385832
2245
06:40
for making制造 this possible可能.
138
388101
1318
让这成为了可能
(模仿奥斯卡获奖感言)。
06:41
(Laughter笑声)
139
389443
1055
(观众笑声)
06:42
And as amazing惊人 as it is
140
390522
1697
令人惊喜的是,
我们可以看到50年前
在冰层下所发生的一切,
06:44
that we can look at what was happening事件
under the ice sheet 50 years年份 ago,
141
392243
3636
虽然这仍然只是另一个快照。
06:47
this is still just one more snapshot快照.
142
395903
2682
它仍然没有给我们带来
06:50
It doesn't give us observations意见
143
398609
2117
年度或季度层面
在多样性上的观察结果,
06:52
of the variation变异 at the annual全年
or seasonal时令的 scale规模,
144
400750
3173
而这些信息非常重要。
06:55
that we know matters事项.
145
403947
1336
06:57
There's some progress进展 here, too.
146
405926
1564
不过也有一些进展。
最近有一些地面雷达系统
可以停留在一点。
06:59
There are these recent最近 ground-based陆基
radar雷达 systems系统 that stay in one spot.
147
407514
3524
你将这些雷达放在冰层上,
07:03
So you take these radars雷达
and put them on the ice sheet
148
411062
2613
然后埋下一堆车载电池。
07:05
and you bury埋葬 a cache高速缓存 of car汽车 batteries电池.
149
413699
1890
让它们在那里
一次性待上数月甚至数年,
07:07
And you leave离开 them out there
for months个月 or years年份 at a time,
150
415613
2810
然后隔几分钟,或者几个小时
07:10
and they send发送 a pulse脉冲 down
into the ice sheet
151
418447
2112
就送一个脉冲到冰层内部。
07:12
every一切 so many许多 minutes分钟 or hours小时.
152
420583
1498
这样你就获得了一些
在时间上连续的观察——
07:14
So this gives you
continuous连续 observation意见 in time --
153
422105
2407
07:16
but at one spot.
154
424958
1150
但只是针对一个点。
07:18
So if you compare比较 that imaging成像 to the 2-D-D
pictures图片 provided提供 by the airplane飞机,
155
426418
4390
如果你将那张图片和
由飞机提供的2D图片相比较,
这只是一条垂直的线。
07:22
this is just one vertical垂直 line线.
156
430832
1857
07:25
And this is pretty漂亮 much
where we are as a field领域 right now.
157
433498
2856
这就是我们现在在该
领域中所取得的进展。
我们可以在好的空间覆盖
07:28
We can choose选择 between之间
good spatial空间的 coverage覆盖
158
436378
2658
附加机载雷达探测,
07:31
with airborne空降 radar雷达 sounding听起来
159
439060
1493
和基于某一点的好的时间覆盖
附加地面雷达探测之间做出选择,
07:32
and good temporal coverage覆盖 in one spot
with ground-based陆基 sounding听起来.
160
440577
3809
但这两个方法都不能
给我们想要的结果:
07:36
But neither也不 gives us what we really want:
161
444410
2311
07:38
both at the same相同 time.
162
446745
1341
两者在同时都没有。
07:40
And if we're going to do that,
163
448753
1437
如果我们要实现目标,
就需要用全新的方法去观察冰层。
07:42
we're going to need totally完全 new ways方法
of observing观察 the ice sheet.
164
450214
3007
比较理想的情况下,这些方法
应该是非常低成本的,
07:45
And ideally理想, those should be
extremely非常 low-cost低成本
165
453245
2721
让我们得以从很多的传感器上
获得大量的测量数据。
07:47
so that we can take lots
of measurements测量 from lots of sensors传感器.
166
455990
3235
07:51
Well, for existing现有 radar雷达 systems系统,
167
459871
2143
不过,对于现存的雷达系统来说,
最大的成本驱动
是能够让雷达系统自己
07:54
the biggest最大 driver司机 of cost成本
is the power功率 required需要
168
462038
3044
发送雷达信号所需要的动力。
07:57
to transmit发送 the radar雷达 signal信号 itself本身.
169
465106
2297
08:00
So it’d be great if we were able能够
to use existing现有 radio无线电 systems系统
170
468187
3295
所以如果我们能够利用
现有的无线电系统,
或在环境中的无线电信号,
那就再好不过了。
08:03
or radio无线电 signals信号
that are in the environment环境.
171
471506
2722
08:06
And fortunately幸好, the entire整个 field领域
of radio无线电 astronomy天文学
172
474252
2849
幸运的是,整个
无线电天文领域都
建立在天空中有很强的
无线电信号这一事实基础之上,
08:09
is built内置 on the fact事实 that there
are bright radio无线电 signals信号 in the sky天空.
173
477125
3785
而最强烈最耀眼的那个
就是我们的太阳。
08:12
And a really bright one is our sun太阳.
174
480934
2301
实际上,我的团队正在做的
最令人激动的事情之一
08:15
So, actually其实, one of the most exciting扣人心弦
things my group is doing right now
175
483259
3460
就是试图使用来自太阳的
无线电发射送作为雷达信号的一种。
08:18
is trying to use the radio无线电 emissions排放
from the sun太阳 as a type类型 of radar雷达 signal信号.
176
486743
3587
这是我们在大苏尔地区进行的
实地测试中的一次。
08:22
This is one of our field领域 tests测试 at Big Sur苏尔.
177
490354
2187
那个金字形神塔一样的PVC管道是由
我实验室的一些本科生搭建的天线架。
08:24
That PVCPVC pipe ziggurat通灵塔 is an antenna天线 stand
some undergrads本科生 in my lab实验室 built内置.
178
492565
4158
08:29
And the idea理念 here
is that we stay out at Big Sur苏尔,
179
497100
2983
我们的策略是,在大苏尔的户外
通过无线电频率观看日落,
08:32
and we watch the sunset日落
in radio无线电 frequencies频率,
180
500107
2438
并尝试着探测太阳在
海平面落下的反射。
08:34
and we try and detect检测 the reflection反射
of the sun太阳 off the surface表面 of the ocean海洋.
181
502569
4561
08:39
Now, I know you're thinking思维,
"There are no glaciers冰川 at Big Sur苏尔."
182
507585
3796
现在,我知道你们在想
“大苏尔没有冰川啊!”
(观众笑声)
08:43
(Laughter笑声)
183
511405
1085
没错。
08:44
And that's true真正.
184
512514
1158
(观众笑声)
08:45
(Laughter笑声)
185
513696
1180
08:46
But it turns out that detecting检测
the reflection反射 of the sun太阳
186
514900
3700
但我们后来发现探测太阳
在海洋平面落下时的反射,
08:50
off the surface表面 of the ocean海洋
187
518624
1358
与探测一块冰层底部的反射
08:52
and detecting检测 the reflection反射
off the bottom底部 of an ice sheet
188
520006
2802
在地理学上极度地相似。
08:54
are extremely非常 geophysicallygeophysically similar类似.
189
522832
1741
如果这个方法奏效的话,
08:56
And if this works作品,
190
524597
1199
我们应该能够在南极
运用同样的测量原理。
08:57
we should be able能够 to apply应用 the same相同
measurement测量 principle原理 in Antarctica南极洲.
191
525820
3405
而且这个想法并不是
看起来的那样遥不可及。
09:01
And this is not
as far-fetched牵强 as it seems似乎.
192
529249
2040
地震行业经历了一个
相似的技术上的发展,
09:03
The seismic地震 industry行业 has gone走了 through通过
a similar类似 technique-development技术开发 exercise行使,
193
531313
3753
使他们能够从以引爆炸药
作为一种来源,
09:07
where they were able能够 to move移动
from detonating引爆 dynamite炸药 as a source资源,
194
535090
3130
过渡到利用周围环境的地震噪音。
09:10
to using运用 ambient周围 seismic地震 noise噪声
in the environment环境.
195
538244
2489
防御性雷达在一直以来都使用
电视信号以及无线电信号,
09:12
And defense防御 radars雷达 use TV电视 signals信号
and radio无线电 signals信号 all the time,
196
540757
3833
所以它们不用发送雷达信号
09:16
so they don't have to transmit发送
a signal信号 of radar雷达
197
544614
2579
09:19
and give away their position位置.
198
547217
1651
来标记它们的位置。
我的意思是,
这也许真的是个好办法。
09:21
So what I'm saying is,
this might威力 really work.
199
549280
2598
09:23
And if it does, we're going to need
extremely非常 low-cost低成本 sensors传感器
200
551902
3202
如果事实如此,我们将会
需要极低成本的传感器,
然后可以在冰层上调配上百个
以致上千个这样的传感器
09:27
so we can deploy部署 networks网络 of hundreds数以百计
or thousands数千 of these on an ice sheet
201
555128
3589
去做成像。
09:30
to do imaging成像.
202
558741
1151
那正是科技开始真正联合起来
帮助我们的开始。
09:31
And that's where the technological技术性 stars明星
have really aligned对齐 to help us.
203
559916
3606
这些我所提及的早期的雷达系统
09:35
Those earlier radar雷达 systems系统 I talked about
204
563546
2404
是有经验的工程师利用国有设施
及昂贵的专业设备
09:37
were developed发达 by experienced有经验的
engineers工程师 over the course课程 of years年份
205
565974
3633
经历了数年
09:41
at national国民 facilities设备
206
569631
1349
才逐渐发展起来的。
09:43
with expensive昂贵 specialized专门 equipment设备.
207
571004
1976
09:45
But the recent最近 developments发展
in software-defined软件定义 radio无线电,
208
573354
2890
但最近在软件无线电的发展中,
快速制造和制造运动
09:48
rapid快速 fabrication制造 and the maker制作者 movement运动,
209
576268
2246
使得那些在我的实验室
09:50
make it so that it's possible可能
for a team球队 of teenagers青少年
210
578538
2952
工作了数月的青少年
建立一个雷达原型
09:53
working加工 in my lab实验室 over the course课程
of a handful少数 of months个月
211
581514
2642
成为了可能。
09:56
to build建立 a prototype原型 radar雷达.
212
584180
1445
09:58
OK, they're not any teenagers青少年,
they’re回覆 Stanford斯坦福 undergrads本科生,
213
586045
2809
好吧,他们并不是普通的青少年,
而是斯坦福的大学生,
但是我想说的是——
10:00
but the point holds持有 --
214
588878
1647
10:02
(Laughter笑声)
215
590549
1424
(观众笑声)
10:03
that these enabling启用 technologies技术
are letting出租 us break打破 down the barrier屏障
216
591997
3303
这些技术使我们能够冲破
建立仪器的工程师
和使用它们的科学家之间的障碍。
10:07
between之间 engineers工程师 who build建立 instruments仪器
and scientists科学家们 that use them.
217
595324
3811
10:11
And by teaching教学 engineering工程 students学生们
to think like earth地球 scientists科学家们
218
599590
3941
通过教授工程专业的学生
去像地球科学家一样思考,
以及可以像工程师一样思考的
地球科学系的学生,
10:15
and earth-science地球科学 students学生们
who can think like engineers工程师,
219
603555
2678
我的实验室正在建立一个
可以为每一个现存的问题
10:18
my lab实验室 is building建造 an environment环境 in which哪一个
we can build建立 custom习惯 radar雷达 sensors传感器
220
606257
4233
定制雷达传感器的环境,
10:22
for each problem问题 at hand,
221
610514
1610
10:24
that are optimized优化 for low cost成本
and high performance性能
222
612148
3437
这些传感器会针对不同的问题进行
低成本和高性能的优化。
10:27
for that problem问题.
223
615609
1468
那将完全改变
我们观察冰层的方式。
10:29
And that's going to totally完全 change更改
the way we observe ice sheets床单.
224
617101
3477
10:32
Look, the sea level水平 problem问题 and the role角色
of the cryosphere冰冻圈状况 in sea level水平 rise上升
225
620998
5081
总之,海平面问题和冰雪圈
在海平面上升问题中
扮演着极其重要的角色,
10:38
is extremely非常 important重要
226
626103
1585
10:39
and will affect影响 the entire整个 world世界.
227
627712
1674
而且会影响到整个世界。
10:41
But that is not why I work on it.
228
629815
2088
但还那不是我致力于
这项研究的原因。
10:44
I work on it for the opportunity机会
to teach and mentor导师
229
632458
3115
我致力于教授和引导
极其聪慧的学生,
10:47
extremely非常 brilliant辉煌 students学生们,
230
635597
1787
10:49
because I deeply believe
that teams球队 of hypertalentedhypertalented,
231
637804
3109
因为我深信由智慧过人,
充满能量和极其富有热情的
年轻人组成的团队
10:52
hyperdrivenhyperdriven, hyperpassionatehyperpassionate young年轻 people
232
640937
2492
可以解决世界所面对的
大部分挑战,
10:55
can solve解决 most of the challenges挑战
facing面对 the world世界,
233
643453
2547
10:58
and that providing提供 the observations意见
required需要 to estimate估计 sea level水平 rise上升
234
646577
4012
而刚刚讲到的为预测
海平面上升所提供的观测技术,
只是他们可以解决的
许多问题中的一个。
11:02
is just one of the many许多 such这样 problems问题
they can and will solve解决.
235
650613
3690
11:06
Thank you.
236
654768
1152
谢谢大家。
11:07
(Applause掌声)
237
655944
2642
(观众掌声)
Translated by Chen Zou

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ABOUT THE SPEAKER
Dustin Schroeder - Radio glaciologist
Dustin 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.

More profile about the speaker
Dustin Schroeder | Speaker | TED.com

Data provided by TED.

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