Kreditna slika: ESA
Ta zemljevid Sredozemlja z ultra visoko ločljivostjo površine morja bi bil lahko narejen samo s sateliti. Vsaka enakovredna zemeljska karta bi potrebovala skoraj milijon in pol termometrov, danih v vodo hkrati, po enega na vsaka dva kvadratna kilometra morja.
Ta najbolj podroben doslej toplotni zemljevid vseh 2 965 500 kvadratnih kilometrov Sredozemlja, največjega celinskega morja na svetu, se vsak dan posodablja v okviru ESA projekta Medspiration.
Ker je temperatura morske površine (SST) pomembna spremenljivka za napovedovanje vremena in jo vedno bolj vidimo kot ključni pokazatelj podnebnih sprememb, je ideja Medspiration združiti podatke iz več satelitskih sistemov, da bi ustvarili zanesljiv nabor podatkov o morski površini za asimilacijo v ocenjevanje oceanov modele voda po Evropi in tudi celotnem Atlantskem oceanu.
V Sredozemskem morju se izdelek Medspiration ustvarja do prostorske ločljivosti brez kvadratnih kilometrov, kot je pojasnil Ian Robinson iz oceanografskega centra Southampton, ki upravlja projekt Medspiracija: razkrivajo vrtine, fronte in pluge, povezane z dinamiko kroženja vode. Tako natančna ločljivost je potrebna, da se omogoči pravilno sledenje tem funkcijam. "
Preostali oceanski izdelki naj bi imeli še vedno impresivno prostorsko ločljivost deset kvadratnih kilometrov. Skupni rezultati projekta Medspiration vključujejo še bolj ambiciozno shemo združevanja vseh razpoložljivih podatkov SST v svetovni izdelek z visoko ločljivostjo, znan kot Globalni poskus ocenjevanja podatkov oceana (GODAE) z visoko ločljivostjo pilotskega projekta temperature površinske temperature morja (GHRSST- PP).
Njegov cilj je uporabniški skupnosti dostaviti novo generacijo zelo natančnih svetovnih SST izdelkov z razmikom prostora manj kot deset kilometrov vsakih šest ur.
ESA kot pomemben korak k doseganju tega cilja ni samo začela Medspiration kot evropski prispevek k skupnemu prizadevanju GHRSST-PP, ampak je agencija financirala mednarodno projektno pisarno GHRSST, ki je bila v Hadley centru za podnebno napovedovanje in raziskave, del urada Združenega kraljestva za Met, ki se nahaja v Exeterju.
"Medspiracija je v ospredju prizadevanj GHRSST-PP in vodi operativno demonstracijo GHRSST-PP kot mednarodnega sistema," pravi Craig Donlon, vodja urada GHRSST. „GHRSST se je razvil s pristopom„ sistemskih sistemov “, ki zahteva stabilne vmesnike in celovite sisteme za obdelavo in obdelavo podatkov.
„Medspiracija je pripravljena zagotoviti evropsko komponento GHRSST-PP. V naslednjih 12 mesecih bo Medspiration temeljno vlogo v partnerstvu z drugimi operativnimi skupinami v ZDA, Avstraliji in na Japonskem, saj sistem GHRSST-PP začne operativno dobavo nove generacije podatkovnih izdelkov SST evropskim in mednarodnim uporabniškim skupnostim v bližini v realnem času."
Temperatura površine oceana je pomembna fizična lastnost, ki močno vpliva na prenos toplotne energije, zagon, vodne pare in pline med oceanom in atmosfero.
In ker voda potrebuje dolgo časa, da se ogreje ali ohladi, morska gladina deluje kot ogromen rezervoar toplote: zgornja dva metra oceana sama shranjujeta vso ekvivalentno energijo, ki jo vsebuje atmosfera.
Cela njihova voda shranjuje več kot tisočkrat to isto vrednost? klimatologi včasih ocene oceanov označujejo kot "spomin" na zemeljsko podnebje, dolgoročno pa je merjenje SST najzanesljivejši način za določitev stopnje globalnega segrevanja.
Tako kot termometri na nebu tudi več različnih satelitov stalno meri SST. Na primer, napredni skenirni radiometer (AATSR) na krovu evropskega nadzornega sistema Envisat uporablja infrardeče valovne dolžine za pridobivanje SST za kvadratni kilometer oceana do natančnosti 0,2 ° C. Pravzaprav zahvaljujoč visoki natančnosti AATSR pomaga pri umerjanju drugih senzorjev, ki jih uporablja projekt Medspiration.
Drugi sateliti imajo morda zmanjšano natančnost ali ločljivost, vendar ga morda nadomeščajo z mikrovalovno zmogljivostjo, ki prebija oblak ali veliko večjimi merilnimi „odtisi“. Ali združite vse razpoložljive satelitske podatke skupaj? skupaj z lokalnimi meritvami iz bojev in raziskovalnih ladij - in dosežete lahko dnevno spremljanje temperature vseh oceanov, ki pokrivajo 71% Zemljine površine. Te informacije so potem pripravljene za vnos v ustrezni „virtualni ocean“? prefinjen računalniški model originalnega izdelka.
Kombinacija satelitskih in tudi dostopnih opazovanj na kraju samem z numeričnim modeliranjem? tehnika, znana kot "asimilacija podatkov"? je izjemno močan. Spremenilo je vremensko napoved atmosferskega vremena in se zdaj uporablja za oceane.
Skoraj v realnem času opazovalni vložki preprečujejo, da bi se model oceana preveč oddaljil od resničnosti, medtem ko izhodi iz modela predstavljajo kakršne koli vrzeli v pokritosti. Z največjo povezavo med dejanskimi opazovanji in numeričnim modelom je mogoče izhodne podatke verodostojno uporabiti za operativne naloge, kot so napovedovanje stanja morja in alg ter napovedovanje poti razlitja nafte. In ti modeli se lahko uporabljajo tudi za pogled globlje kot le na oceansko površino.
"Prihaja čas operativnega spremljanja in napovedovanja tridimenzionalne svetovne oceanske strukture," komentira Jean-Louis Fellous, direktor za raziskave oceana v francoskem IFREMER, francoskem raziskovalnem inštitutu za izkoriščanje morja, partner projekta Medspiration. „Projekt, kot je Medspiration, je ključni prispevek k temu prizadevanju.
"Ali z zmogljivostmi, ki jih nudijo vesoljski senzorji SST, satelitski višinomeri in 1.500 profilirnimi plovci, ki merijo temperaturo in slanost v globokem oceanu? in vsi ti podatki, ki se skorajda v realnem času posredujejo svetovnim oceanskim modelom, ta vizija postaja resničnost. "
Čeprav je novi zemljevid Sredozemlja pomemben korak naprej, tako Medspiration kot GODAE GHRSST-PP na tej točki še vedno delujeta.
Glavna težava pri spremljanju visoko ločljivega SST v Sredozemlju je oblačna odeja. Da bi odškodninski ekipi na voljo skoraj štirih ločenih satelitov skoraj v realnem času? dva evropska, en ameriški in en japonski. Uporablja se tudi tehnika, imenovana „objektivna analiza“, ki minimizira učinke oblaka z interpoliranjem vrednosti izven zunaj zakritega območja ali iz tistega območja, izmerjene v času pred ali po tem, ko ga je oblak pokril.
Rutinsko mešanje satelitskih podatkov se spopada s težavami, saj je toplotna struktura zgornjega oceana pravzaprav izjemno zapletena in različni senzorji lahko merijo različne vrednosti. Obstaja tudi precejšnja spremenljivost dneva in noči, saj se dnevne temperature spreminjajo glede na globino precej več kot temperature ponoči.
Del cilja Medspiration je v celoti upoštevati ta dnevni cikel, da bi izboljšali splošno učinkovitost njegove asimilacije podatkov v oceanske modele napovedi.
Izvirni vir: ESA News Release
