Kuvan luotto: ESA
Tämä Välimeren erittäin korkearesoluutioinen merenpinnan lämpötilakartta olisi voitu tehdä vain satelliiteilla. Mikä tahansa vastaava maapohjainen kartta tarvitsisi melkein miljoona ja puoli lämpömittaria veteen asetettuna samanaikaisesti, yksi jokaisesta kahdesta neliökilometristä.
Tätä kaikkien aikojen yksityiskohtaisinta lämpökarttaa kaikista 2 965 500 neliökilometristä Välimerestä, maailman suurimmasta sisämerestä, päivitetään päivittäin osana ESA: n Medspiration-hanketta.
Koska merenpinnan lämpötila (SST) on tärkeä muuttuja sääennusteessa ja jota pidetään yhä tärkeämpänä ilmastonmuutoksen indikaattorina, Medspirin ideana on yhdistää useiden satelliittijärjestelmien tiedot tuottamaan vankka merenpinnan tietojoukko, joka sulautuu valtameren ennusteisiin. mallit Eurooppaa ympäröivistä vesistä ja myös koko Atlantin valtamerestä.
Välimerelle Medspiration-tuote luodaan ennennäkemättömällä kahden neliökilometrin tilallisella resoluutiolla, kuten Ian Robinson Southamptonin valtameren tutkimuskeskuksesta, joka johtaa Medspiration-projektia, selittää: ”Välimeren pintalämpötilajakauma sisältää monia hienoja yksityiskohtia, jotka paljastamaan pyörreitä, rintamaisia ja putkia, jotka liittyvät vedenkierron dynamiikkaan. Tämä on niin hieno resoluutio, että näitä ominaisuuksia voidaan seurata kunnolla. "
Jäljellä olevien valtameretuotteiden on tarkoitus olla edelleen vaikuttava kymmenen neliökilometrin paikallinen resoluutio. Medspiration-projektin kokonaistulokset hyödyntävät myös entistä kunnianhimoisempaa järjestelmää kaikkien käytettävissä olevien SST-tietojen yhdistämiseksi maailmanlaajuiseksi korkearesoluutioiseksi tuotteeksi, joka tunnetaan nimellä GODAE (Global Ocean Data Assimilation Experiment) (GODAE) korkearesoluutioinen merenpinnan lämpötilan pilottiprojekti (GHRSST- PP).
Sen tavoitteena on toimittaa käyttäjäyhteisölle uuden sukupolven erittäin tarkkoja maailmanlaajuisia SST-tuotteita, joiden avaruustarkkuus on alle kymmenen kilometriä kuuden tunnin välein.
Tärkeänä askeleena kohti tämän tavoitteen saavuttamista ESA ei ole vain aloittanut Medspiraatiota eurooppalaisena panoksena GHRSST-PP: n kokonaispyrkimyksiin, vaan virasto rahoitti myös GHRSST-kansainvälistä projektitoimistoa, joka sijaitsee Hadleyn ilmastoennuste- ja tutkimuskeskuksessa. of the UK Met Office, joka sijaitsee Exeterissä.
"Medspiraatio on GHRSST-PP: n eturintamassa ja ajaa GHRSST-PP: n toiminnallista esittelyä kansainvälisenä järjestelmänä", sanoo GHRSST-toimiston päällikkö Craig Donlon. ”GHRSST on kehittänyt” järjestelmäjärjestelmä ”-lähestymistavan, joka vaatii vakaita rajapintoja ja kattavia tietojenkäsittely- ja käsittelyjärjestelmiä.
”Medspiration on valmis toimittamaan GHRSST-PP: n eurooppalaisen komponentin. Seuraavan 12 kuukauden aikana Medspirillä on keskeinen rooli yhteistyössä muiden operatiivisten ryhmien kanssa Yhdysvalloissa, Australiassa ja Japanissa, kun GHRSST-PP-järjestelmä aloittaa uuden sukupolven SST-datatuotteiden toimittamisen läheisille eurooppalaisille ja kansainvälisille käyttäjäyhteisöille. reaaliaika."
Valtameren pinnan lämpötila on tärkeä fysikaalinen ominaisuus, joka vaikuttaa voimakkaasti lämpöenergian, vauhdin, vesihöyryn ja kaasujen siirtoon valtameren ja ilmakehän välillä.
Ja koska veden merenpinnan lämpeneminen tai jäähtyminen vie kauan, se toimii valtavana lämmönvarastona: pelkästään valtameren kaksi metriä varastoivat kaiken ilmakehän vastaavan energian.
Koko heidän vesialueensa varastoi yli tuhat kertaa saman arvon? klimatologit kutsuvat joskus valtameriä maan ilmaston ”muistoksi”, ja SST: n mittaaminen pitkällä aikavälillä on luotettavin tapa määrittää ilmaston lämpenemisnopeus.
Kuten taivaan lämpömittarit, joukko erilaisia satelliitteja mittaa SST: tä jatkuvasti. Esimerkiksi ESA: n Envisat -laitteessa oleva edistyksellinen rinnankäynnissä käytettävä säteilijämittari (AATSR) käyttää infrapuna-aallonpituuksia hankkimaan SST: n meren neliökilometrille tarkkuudella 0,2 ° C. Itse asiassa suuren tarkkuutensa ansiosta AATSR auttaa kalibroimaan muut Medspiration-projektin käyttämät anturit.
Muiden satelliittien tarkkuus tai tarkkuus saattavat olla heikentyneet, mutta mahdollisesti kompensoivat sen pilviä läpäisevällä mikroaaltokyvyllä tai paljon suuremmilla ”jalanjälkeillä”. Yhdistä kaikki käytettävissä olevat satelliittitiedot yhteen? yhdessä poijujen ja tutkimuslaivojen paikallisten mittausten kanssa - ja voit saavuttaa päivittäin kaikkien valtamerten lämpötilan, joka kattaa 71% maan pinnasta. Nämä tiedot valmistellaan sitten syöttämistä varten asiaankuuluvaan 'virtuaalimereen'? alkuperäisen artikkelin hienostunut tietokonemalli.
Yhdistelmä satelliittien ja myös saatavilla in situ havainnot numeerisen mallinnuksen? tekniikka, joka tunnetaan nimellä "tietojen assimilaatio"? on erittäin voimakas. Se on mullistanut ilmakehän sääennusteita ja sitä sovelletaan nyt valtamereihin.
Lähes reaaliaikaiset havainnointitulot estävät merimallia poikkeamasta liikaa todellisuudesta, kun taas mallin tuotokset korvaavat kattavuudessa mahdolliset aukot. Kun todelliset havainnot ja numeerinen malli yhdistetään maksimoidusti, tulostietoja voidaan käyttää luotettavasti operatiivisiin tehtäviin, kuten meren tilan ja levien kukinnan ennustamiseen ja öljyvuotojen etenemisen ennustamiseen. Ja näitä malleja voidaan käyttää myös katsomaan syvemmälle kuin vain valtameren pintaan.
"On aika seurata ja ennustaa kolmiulotteista maailmanlaajuista valtameren rakennetta", kommentoi Ranskan IFREMERin, Ranskan meren hyväksikäytön tutkimuslaitoksen, merentutkimuksen johtaja Jean-Louis Fellous, Medspiration-projektikumppani. ”Medspirin kaltainen projekti on tärkeä panos tähän pyrkimykseen.
“Avaruudessa käytettävien SST-antureiden, satelliittikorkeusmittarien ja 1 500 profilointikellun tarjoamilla ominaisuuksilla, jotka mittaavat lämpötilaa ja suolapitoisuutta syvällä valtamerellä? ja kaikki nämä tiedot syötetään melkein reaaliajassa globaaleihin valtameren malleihin, tästä visiosta on tulossa todellisuutta. ”
Vaikka uusi Välimeren kartta on tärkeä edistysaskel, sekä Medspiration että GODAE GHRSST-PP ovat tässä vaiheessa keskeneräisiä töitä.
Välimeren korkean resoluution SST-seurannan pääongelma on pilvisuojus. Kompensoidakseen, että joukkueella on käytettävissä lähes reaaliaikainen tietovirta neljästä erillisestä satelliitista? kaksi eurooppalaista, yksi amerikkalainen ja yksi japanilainen. Sovelletaan myös ”objektiivianalyysiin” kutsuttua tekniikkaa, joka minimoi pilvivaikutukset interpoloimalla arvoja peitetyn alueen ulkopuolelta tai alueelta mitattuna ennen tai jälkeen pilven peittämällä sen.
Satelliittitietojen sekoittaminen rutiininomaisesti on vaikeaa, koska ylemmän valtameren lämpörakenne on todella erittäin monimutkainen ja erilaiset anturit voivat mitata erilaisia arvoja. Päivästä toiseen yöllä on myös huomattavia muutoksia, päivälämpötilat vaihtelevat syvyyden suhteen paljon enemmän kuin yöt.
Osa Medspirin tavoitteesta on ottaa tämä päivittäinen sykli kokonaan huomioon, jotta sen tietojen assimilaation yleinen tehokkuus valtamerten ennustemalleihin paranee.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
