Doktorant UPWr bada zmiany pola grawitacyjnego Ziemi

Filip Gałdyn prowadzi na doktoracie badania, które mają duże znaczenie dla przyszłości naszej planety. Skupia się na zrozumieniu globalnych procesów zachodzących na Ziemi, szczególnie w trudno dostępnych regionach jak Grenlandia czy Antarktyda, gdzie zmiany klimatyczne mają bezpośredni wpływ na dostępność wody. 

Z powodu trudności z instalacją tradycyjnych czujników w tych obszarach, doktorant wykorzystuje dane satelitarne, aby monitorować topnienie lodowców i zmiany w poziomach wód gruntowych. Łączy dane z różnych źródeł, w tym z laserowych pomiarów odległości i obserwacji zmian odległości pomiędzy satelitami, aby tworzyć modele pola grawitacyjnego Ziemi. Te modele pozwalają mu na precyzyjne określenie, jak zmienia się ilość lodu i wody w badanych obszarach.

Innowacje w modelowaniu grawitacyjnym Ziemi

Praca doktorska Filipa łączy obserwacje laserowe do satelitów geodezyjnych (SLR), dane z systemów nawigacji satelitarnej (GNSS), oraz informacje z misji satelitarnych GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) i GRACE Follow-On. To pozwala na tworzenie bardziej kompleksowych modeli tych zmian, sięgających czasów sprzed rozpoczęcia misji GRACE, która została specjalnie do tego celu stworzona. Każde z tych źródeł danych jest przetwarzane w inny sposób, a wynikowa rozdzielczość przestrzenna i czasowa się różni. – Przy ostatnich badaniach wraz z zespołem opracowaliśmy model oparty na obserwacjach SLR od 1995 roku, czyli o ponad 7 lat wcześniej niż rozpoczęcie misji GRACE – mówi doktorant. Modele te wykazały, że przed 2002 rokiem na obszarach okołobiegunowych nie występowały żadne większe zmiany w masie lodu, a dopiero później te zmiany przyspieszyły np. na Grenlandii do ponad 200 miliardów ton ubytku rocznie – dodaje.

Głównym celem badań młodego naukowca jest uzyskanie długoletniego modelu zmian pola grawitacyjnego Ziemi, wykorzystując różne techniki, a następnie dokładna analiza i interpretacja zgromadzonych danych. – Badam, jak pole grawitacyjne Ziemi zmienia się w czasie z powodu procesów geofizycznych i zmian w pokrywie lodowej na obszarach okołobiegunowych. Identyfikuję też zmiany w zasobach wodnych Ziemi, które wynikają zarówno z naturalnych procesów, jak i działalności człowieka. Chcemy dzięki temu zrozumieć dynamikę systemu, jakim jest Ziemia, i dostarczyć precyzyjnych modeli sięgających lat 90. XX wieku. Pomagają one również lepiej zrozumieć, co dzieje się na naszej planecie, zwłaszcza jeśli chodzi o procesy geodynamiczne, zmiany w pokrywie lodowej i cykle hydrologiczne na całym świecie – tłumaczy doktorant. Te informacje są kluczowe dla prognozowania skutków zmian klimatycznych, oceny ich wpływu na środowisko i planowania działań. 

W skrócie, jego badania pomagają lepiej zrozumieć funkcjonowanie naszej planety. To z kolei generuje długofalowe korzyści dla społeczeństwa i naszego środowiska naturalnego. 

Początki pracy naukowej

– Badaniami naukowymi zainteresowałem się jeszcze podczas studiów magisterskich przy realizacji pracy dyplomowej, której opiekunem był dr Radosław Zajdel – obecny promotor pomocniczy mojego doktoratu. Wówczas tematyka związana była z analizą i przetwarzaniem danych satelitarnych. Wybór tego tematu pozwolił mi na tyle poszerzyć wiedzę i rozbudzić ciekawość w tym zakresie, że zacząłem myśleć o dalszej drodze naukowej –  opowiada doktorant o początku swojej przygody z nauką. 

Pod okiem prof. Krzysztofa Sośnicy, Filip rozwija swoje badania w Instytucie Geodezji i Geoinformatyki, gdzie korzysta z wsparcia obu promotorów. Regularne spotkania zespołów badawczych i wymiana wiedzy z innymi specjalistami w ramach projektu NCN – Ewolucja ziemskiego pola grawitacyjnego (EAGLE) oraz w ramach Wiodącego Zespołu Badawczego SPACEOS są też kluczowe dla rozwoju jego pracy.

– Oprócz wprowadzania innowacyjnych rozwiązań, Filip wykazuje się też znacznymi umiejętnościami programistycznymi, tworząc własne narzędzia do analizy danych satelitarnych. Jest to odpowiedź na brak gotowych rozwiązań dla nietypowych problemów naukowych związanych z grawimetrią satelitarną. Filip jest autorem m.in. oprogramowania do optymalizacji rozwiązań satelitarnych RINEXAV, upublicznionego na GitHubie. Modele zmian globalnych, które opracował, zostały opublikowane przez Międzynarodową Służbę Modeli Ziemi (ICGEM), czy w artykule Remote Sensing of Environment – w czasopiśmie, które znajduje się wśród najlepszych czasopism świata. Wyniki jego pracy badawczej mają fundamentalne znaczenie dla lepszego zrozumienia procesów zachodzących na Ziemi, w tym wpływu działalności człowieka na zmiany klimatyczne – mówi z dumą o swoim doktorancie jego promotor prof. Sośnica. 

Pytany o naukowe plany na przyszłość doktorant opowiada, że aktualnie skupia się na pracy w projekcie EAGLE, w którym jest stypendystą i który bezpośrednio związany jest z rozprawą doktorską. Pozwala mu on również nawiązywać współpracę z innymi naukowcami poprzez wyjazdy na konferencje i szkoły letnie. – W przyszłym roku planuję staż w jednostce specjalizującej się w przetwarzaniu obserwacji pochodzących bezpośrednio z misji GRACE. Są to głównie placówki z Niemiec oraz USA, które finansują tę misję. Wyjazd pozwoli na wymianę doświadczeń i zdobycie nowej wiedzy na temat metodologii, którą najlepiej zdobyć od samych pomysłodawców tej misji – dodaje Filip Gałdyn.

is

• 

  Wybrano nową Radę Samorządu Doktorantów UPWr

  Przewodniczący Rady Samorządu Doktorantów Adam Cegła i wiceprzewodniczący: Justyna Załuska oraz Rafał Ramut opowiadają o planach i celach na najbliższy rok.

• 

  Dr Habiba Khalid: - Pragnę w życiu i nauce mieć wkład w poprawę życia innych

  Dr Habiba Khalid współpracuje z prof. Andrzejem Białowcem nad zwiększeniem produkcji biometanu z bioodpadów. Jest to kluczowy obszar w dziedzinie odnawialnej energii, mający duże znaczenie dla zrównoważonego zarządzania środowiskiem.