Соленость на поверхности океана

Тема 1 Исследования Мирового океана средствами дистанционного зондирования

Соленость и температура определяют плотность морской воды, которая, в свою очередь, является важнейшим фактором, определяющим движение водных масс в океанах. Океаническая циркуляция играет решающую роль в формировании климата Земли и его изменений. Соленость поверхностного слоя воды зависит от соотношения осадков и испарения.

Самолетные и спутниковые эксперименты показывают принципиальную возможность дистанционных измерений солености поверхностных вод океана. Поскольку непосредственные измерения этого параметра довольно затруднительны и никогда не выполнялись с настолько большим пространственным охватом и повторяемостью, чтобы картографировать соленость и следить за ее изменчивостью, открывающаяся возможность спутникового мониторинга солености очень заманчива. Однако методов дистанционного измерения солености с необходимой надежностью и точностью пока не существует.

Разработанная Европейским Космическим Агентством программа SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity - влажность почв и соленость океана) использует на одноименном спутнике интерферометр-радиометр MIRAS (Microwave Imaging Radiometer by Aperture Synthesis), позволяющий проводить в глобальном масштабе измерения влажности почв и растительности суши с пространственным разрешением 60 км и солености морских вод с разрешением 200 км ´ 200 км. Радиометр обеспечивает получение изображений, соответствующих интенсивности собственного излучения поверхности. Вычисление значений солености осуществляется на основе измеренных значений яркостной температуры в L-диапазоне (21-23 см) при разных углах наклона и поляризации приемной антенны. (Принципы определения солености на основе дистанционных измерений, положенные в основу программы SMOS, подробно изложены http://esamultimedia.esa.int/docs/SMOS_MRD_V5.pdf). Радиометр SMOS позволяет получать данные о влажности почв каждые 3 дня и данные о солености, осредненные за 30 дней.

Спутник SMOS был запущен 2 ноября 2009. В течение первого года производилась валидация получаемых данных на основе их сопоставления с результатами определений солености с судов.

На верхнем рисунке приведены осредненные за один месяц (май 2010 г.) данные о солености, полученные SMOS, на нижнем - результаты измерений солености с судов в тот же период. Их сопоставление позволило оценить точность космических данных, ошибка находится в пределах 0.45 практических единиц солености (PSU- practical soil unit) при обобщении периода в 30 дней.

Источник: http://www.esa.int/esaLP/SEM9APOZVAG_LPsmos_0.html

Сбор наземных данных для валидации данных SMOS и совершенствования алгоритмов их обработки продолжается, поскольку точность 0,4-0,5 psu признается недостаточной.

С октября 2010 г. данные SMOS о влажности почв и солености Мирового океана доступны для исследователей с портала Европейского Космического агентства http://earth.esa.int/pub/ESA_DOC/SMOS_How_to_get_data_v5.pdf

Готовится к запуску аналогичный проект NASA в кооперации с Космическим агентством Аргентины. Спутник Aquarius/SAC-D должен обеспечить еженедельные данные о солености Мирового океана глобального охвата с разрешением 150 км и точностью 0,2 psu (http://aquarius.nasa.gov/).

Полезные ссылки:
http://earth.esa.int/SMOS/ - информация по SMOS на сайте Европейского космического агентства.
http://aquarius.nasa.gov/ - данные о спутнике Aquarius/SAC-D на сайте NASA.

Космические исследования океана

На главную страницу семинара