Космические исследования океана

На главную страницу семинара


Тема 1      Исследования Мирового океана средствами дистанционного зондирования

    Поля и явления Мирового океана, исследуемые дистанционными методами


2. Солёность на поверхности океана

Солёность 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. Солёность поверхностного слоя воды зависит от соотношения осадков и испарения.

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

Разработанная Европейским Космическим Агентством программа SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity – влажность почв и солёность океана)  использует на одноимённом 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 солёности морских вод с разрешением  200 км ´ 200 км. Радиометр обеспечивает получение изображений, соответствующих интенсивности собственного излучения поверхности. Вычисление значений солёности осуществляется на основе измеренных значений яркостной температуры в L-диапазоне (21-23 см) при разных углах наклона и поляризации приёмной антенны. (Принципы определения солёности 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 солёности, осреднённые 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 солёности с судов.

На верхнем рисунке приведены  осреднённые за один месяц (май 2010 г.) данные о солёности, полученные SMOS, на нижнем – результаты измерений солёности 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 солёности 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 солёности 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.


К 1 теме семинара     |     На главную страницу семинара

Интернет-семинары