卫星如何用于观测海洋?

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卫星如何用于观测海洋?

2021-05-06 作者: xuzhiping 浏览: 204 次

摘要: 对地静止运行环境卫星16(GOES-16)是NOAA下一代对地静止气象卫星的第一颗。在这颗卫星的许多任务中,它将收集海洋和气候数据。 卫星是观测地球和覆盖我们星球 70%以上 的广阔蓝色海洋的绝佳工具。通过从高空在地球上的轨道进行 遥感,卫星提供的信息比仅从...

对地静止运行环境卫星16(GOES-16)是NOAA下一代对地静止气象卫星的第一颗。在这颗卫星的许多任务中,它将收集海洋和气候数据。

卫星是观测地球和覆盖我们星球 70%以上 的广阔蓝色海洋的绝佳工具。通过从高空在地球上的轨道进行 遥感,卫星提供的信息比仅从地表获得的信息要多得多。

NOAA研究人员利用卫星密切研究海洋。卫星收集的信息可以告知有关海洋测深,海面温度,海洋颜色,珊瑚礁以及海和湖冰的信息。科学家还使用卫星上的数据收集系统将地面发射器的信号中继到该领域的研究人员,这些系统可用于测量潮汐高度和鲸鱼的迁徙。卫星上的发射器还中继来自紧急信标的位置信息,以帮助人们在船,飞机或偏远地区遇险时挽救生命。以下是卫星帮助进一步了解海洋的几种方法:

海平面温度

地球物理流体动力学实验室的海面温度模拟

了解海洋表面的温度可以告知科学家很多关于海洋内部和周围发生事情的信息。温度变化会影响鱼类的行为,可能导致珊瑚褪色,并影响沿海天气。海面温度的卫星图像也显示了水循环的模式。例如上升流的位置,其特征是冷水从深处上升,通常靠近海岸;以及暖流,如墨西哥湾流。收集海面温度最常用的仪器是 NOAA/NASA Suomi核电站卫星 上的可见红外成像辐射计套件(VIIRS)。该传感器每天都能捕捉到新的数据,从而使科学家们可以拼凑出一系列地图,显示出全球不同地区随时间变化的海表温度。

海面颜色

卫星还提供有关海洋颜色的信息。例如,颜色数据有助于研究人员确定沿海洪水的影响,检测河流羽流并查找可能污染贝类并杀死其他鱼类和海洋哺乳动物的 有害藻类大量繁殖。来自卫星的海洋颜色数据不仅能够确定藻华形成的地点,而且还可以预测藻华未来可能会漂移的地方。污水处理厂还利用NOAA创建的藻华预报来决定何时更改其水处理配方以处理藻类。

海平面变化

自1993年以来的总海平面变化图

气候变化最重要的潜在影响之一是 海平面上升,这可能导致沿海地区和岛屿被淹没,海岸线被侵蚀,湿地和红树林等重要生态系统遭到破坏。卫星高度计雷达测量可以与精确已知的航天器轨道相结合,在全球范围内以前所未有的精度测量海平面。对于全球平均海平面长期变化的测量,为检验气候模型对全球变暖的预测提供了一种方法。

映射

海洋表面向外和向内膨胀,模仿海底的地形。这些颠簸太小而看不见,可以用卫星上的雷达高度计测量。

卫星图像也可用于绘制水中的特征图,如珊瑚礁。海底地质比大陆地质简单得多,这是因为侵蚀率较低,且由于大陆遭受了与海盆开闭有关的多次碰撞。尽管它相对年轻,地质简单,但由于被海洋掩盖,所以大多数深海底面仍然知之甚少。迄今为止,船舶只绘制了海底的一小部分。但由于重力的作用,海洋表面有着广泛的颠簸和倾角,模仿了海底的地形。可以利用安装在卫星上的非常精确的雷达高度计来绘制这些颠簸和倾角。

天气

2004年9月15日,伊万飓风猛烈袭击美国墨西哥湾沿岸。

海洋在调节地球的天气和气候方面起着重要作用。气象数据也许是卫星技术最广为人知的应用。NOAA的运行气象卫星系统 由两类卫星组成:用于短期预报、警报和观测的地球静止运行环境卫星(GOES) 和用于长期预报的极轨卫星。这两种类型的卫星都是提供一个完整的全球天气监测系统所必需的。

追踪

NOAA渔业科学家在船舷梯的尽头操纵带标签的海龟

提供环境图像的卫星也可与接收各种传感器数据的其他组织联合使用。例如,海龟和海牛等海洋动物可以 安装发射器,向轨道卫星 传递有关其位置的信息。类似的技术也用于人类搜救

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