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Radar Soundings on the Penny Ice Cap, Baffin Island

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

J.R. Weber
Affiliation:
Observatories Branch, Department of Energy, Mines and Resources, Ottawa, Ontario, Canada
Pierre Andrieux
Affiliation:
Observatories Branch, Department of Energy, Mines and Resources, Ottawa, Ontario, Canada
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

The first successful radar echo soundings through glacier ice in Canada were carried out by the Dominion Observatory in 1965 on an outlet glacier of the Penny Ice Cap in Baffin Island. An unmodified 440 MHz SCR-718 radar altimeter was used, of the type that is readily and inexpensively available on the surplus market. The radar soundings were generally in agreement, within the range of the reading accuracy of the oscilloscope (± 15 m), with depths obtained seismically, gravimetrically, and by the electrical resistivity method. The minimum and maximum recorded depths were 45 m and 550 m, respectively. The pip positions on the standard oscilloscope were recorded visually. This recording method was not satisfactory, but for future use the instrument could easily be modified to incorporate a larger oscilloscope with continuous photographic recording. Use of the relatively high carrier frequency of 440 MHz (compared with the more customary frequency of about 35 MHz) allows the use of smaller antennas and results in better resolution of the bedrock surface.

Résumé

Résumé

Les premiers sondages par radar réussis sur les glaciers au Canada ont été exécutés par le Dominion Observatory en 1965 sur la calotte Penny Ice Capsur Baffin Island. Un radioaltimètre SCR-718 non modifié à 440 MHz, qui peut être obtenu façilement et bon marché dans les magasins de surplus, a été employé. En tenant compte de l'incertitude de lecture de l'oscilloscope (± 15 m), les résultats concordent en général avec ceux obtenus par les méthodes séismiques, gravimétriques et électriques. La profondeur minimum et maximum est de 45 m et 550 m respectivement, La cote visuelle de l'oscilloscope est insuffisante, mais il est facile d'utiliser un écran plus grand et un enregistreur photographique continu. La fréquence fondamentale relativement haute de 440 MHz, (comparé avec la fréquence plus habituelle d'environ 35 MHz) permet d'utiliser des antennes plus petites et d'obtenir ainsi une meilleure résolution de la surface du socle rocheux.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Die erste erfolgreiche Echolotung durch Gletschereis in Kanada wurde vom Dominion Observatory im Jahre 1965 aur einem Gletscher des Penny Ice Cap auf Baffin Island durchgeführt. Ein nichtmodifiziertes 440 MHz Modell SCR-718 Flugzeug Radar Echolot, das verhältnismässig günstig aus Restbeständen erhältlich ist, wurde verwendet. Innerhalb der Ablesegenauigkeit des Oszilloskopcs (± 15 m) stimmten die Radarlotungen im allgemeinen mit den Tiefen überein, wie sie seismisch, gravimetrisch und mit der geoelektrischen Widerstandsmethode gefunden wurden. Die minimale Lotungstiefe war 45 m, die maximale 550 m. Die Ablesestellen auf dem normalen Oszilloskop wurden visuell notiert. Diese Aufschreibemethode war nicht befriedigend, aber für künftigen Gebrauch könnte durch Einbau eines grösseren Oszilloskops mit kontinuierlicher photographischer Registrierung modifiziert werden. Die relative hohe Trägerfrequenz von 440 MHz (verglichen mit der gebräuchlicheren Frequenz von rund 35 MHz) erlaubt die Anwendung kleinerer Antennen und gibt eine bessere Auflösung des Gletscherbodens.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © The Author(s) 1970 
Figure 0

Fig. 1. Sketch map of the central part of the Penny Ice Cap. The small dots labelled N-1 to N 7 and S-1 to S-7 represent 14 aluminum poles, that were permanently drilled into the ice in 1962 and were surveyed relative to rock markers named “Toboggan Peak”, “Signal Hill”, “West Base” and “East Base”. The large dots labelled T-0 to T-5 are tellurometer stations along the profile where depth soundings were made. All gravity measurements were measured relative to a rock station labelled “Gravity Base”.

Figure 1

Fig. 2. Radar sounding equipment mounted en a Nansen sledge with Pierre Andrieux observing the oscilloscope. Two boxes ore mounted on top of each other; the upper houses transceiver and oscilloscope, the lower contains nickel-cadmium batteries charged by a 28 V 1 500 W generator fastened to the front of the sledge. Transmitting and receiving antennas with reflectors are connected to either end of a 6 m pole. The sledge is pulled by a motor toboggan.

Figure 2

Fig. 3. Glacier surface rind bedrock profile between stations S-1 and T-0. Soundings obtained from radar, seismic, gravity and electrical resistivity measurements are shown. The deepest observed radar sounding was 500 m.