Obrazový kredit: ESA
Tato mapa Středozemního moře s velmi vysokým rozlišením mořské hladiny mohla být vytvořena pouze se satelity. Jakákoli ekvivalentní pozemní mapa by potřebovala téměř milion a půl teploměrů umístěných do vody současně, jeden na každé dva čtvereční kilometry moře.
Tato nejpodrobnější mapa všech teplot všech 2 965 500 čtverečních kilometrů Středozemního moře, největšího vnitrozemského moře na světě, se denně aktualizuje v rámci projektu ESA Medspiration.
Vzhledem k tomu, že povrchová teplota moře (SST) je důležitou proměnnou pro předpovědi počasí a stále častěji se považuje za klíčový ukazatel změny klimatu, je za Medspiration myšlenka kombinovat data z více satelitních systémů a vytvářet tak robustní sadu údajů o mořské hladině pro asimilaci do předpovědi oceánu. modely vod kolem Evropy a také celého Atlantského oceánu.
V oblasti Středozemního moře se produkt Medspiration vytváří s bezprecedentním prostorovým rozlišením dvou kilometrů čtverečních, jak vysvětluje Ian Robinson z oceánografického centra v Southamptonu, řízení projektu Medspiration: „Rozložení povrchové teploty ve Středozemním moři obsahuje mnoho jemně podrobných prvků, které odhalit víry, čela a oblaky spojené s dynamikou oběhu vody. Aby bylo možné tyto funkce správně sledovat, je třeba takové rozlišení, jaké je potřeba. “
Zbytky oceánských produktů mají stále působivé prostorové rozlišení deset kilometrů čtverečních. Celkové výsledky projektu Medspiration se také promítají do ještě ambicióznějšího schématu kombinujícího všechna dostupná data SST do celosvětového produktu s vysokým rozlišením, známého jako pilotní projekt globálního oceňování asimilace dat (GODAE) s vysokým rozlišením mořské povrchové teploty (GHRSST- PP).
Jejím cílem je dodat komunitě uživatelů novou generaci vysoce přesných světových produktů SST s rozlišením prostoru menším než deset kilometrů každých šest hodin.
Jako důležitý krok k dosažení tohoto cíle zahájila ESA nejen Medspirace jako evropský příspěvek k celkovému úsilí GHRSST-PP, ale agentura financovala mezinárodní projektovou kancelář GHRSST, která se nachází v Hadleyském středisku pro předpověď a výzkum v oblasti klimatu, část britské Met Office se sídlem v Exeteru.
"Medspirace je v popředí úsilí GHRSST-PP a řídí operační demonstraci GHRSST-PP jako mezinárodního systému," říká Craig Donlon, vedoucí kanceláře GHRSST. „GHRSST se vyvinul s přístupem„ systémových systémů “, který vyžaduje stabilní rozhraní a komplexní systémy zpracování a zpracování dat.
„Medspiration je připravena dodat evropskou součást GHRSST-PP. Během následujících 12 měsíců bude Medspiration hrát klíčovou roli v partnerství s dalšími operačními skupinami v USA, Austrálii a Japonsku, protože systém GHRSST-PP zahajuje provozní dodávku nové generace datových produktů SST evropským a mezinárodním komunitám uživatelů v blízkosti reálný čas."
Teplota povrchu oceánu je důležitou fyzikální vlastností, která silně ovlivňuje přenos tepelné energie, hybnosti, vodní páry a plynů mezi oceánem a atmosférou.
A protože voda trvá dlouho, než se zahřeje nebo vychladne, hladina moře funguje jako obrovská nádrž tepla: v horních dvou metrech oceánu se ukládá veškerá ekvivalentní energie obsažená v atmosféře.
Celá jejich voda uchovává více než tisíckrát stejnou hodnotu? klimatologové někdy označují oceány jako „paměť“ zemského klimatu a dlouhodobé měření SST je nejspolehlivějším způsobem, jak stanovit míru globálního oteplování.
Stejně jako teploměry na obloze, řada různých satelitů průběžně měří SST. Například pokročilý dálkový skenovací radiometr (AATSR) na palubě ESA Envisat používá infračervené vlnové délky k získání SST na čtvereční kilometr oceánu s přesností 0,2 ° C. Ve skutečnosti díky své vysoké přesnosti pomáhá AATSR kalibrovat další senzory používané v projektu Medspiration.
Jiné satelity mohou mít sníženou přesnost nebo rozlišení, ale potenciálně se jim mohou vyrovnat mikrovlnnými schopnostmi pronikajícími cloudem nebo mnohem většími „stopami“ měření. Kombinovat všechna dostupná satelitní data dohromady? spolu s lokalizovanými měřeními z bójí a výzkumných lodí - a můžete dosáhnout denního sledování teploty všech oceánů pokrývajících 71% zemského povrchu. Tyto informace jsou potom připraveny k vložení do příslušného „virtuálního oceánu“? sofistikovaný počítačový model originálního článku.
Kombinace satelitu a také dostupných pozorování in situ s numerickým modelováním? technika známá jako „asimilace dat“? je velmi silný. Revoluce předpovídala atmosférické počasí a nyní se vztahuje na oceány.
Observační vstupy téměř v reálném čase chrání oceánský model před přílišným odkloněním od reality, zatímco výstupy z modelu vyrovnávají případné mezery v pokrytí. S maximalizovanou vazbou mezi skutečnými pozorováními a numerickým modelem mohou být výstupní data důvěryhodně použita pro provozní úkoly, jako je předpovídání stavu moří a květů řas a předpovídání cesty úniků ropy. A tyto modely lze také použít k tomu, aby vypadaly hlouběji než jen hladina oceánu.
„Nastal čas na provozní sledování a předpovídání trojrozměrné globální oceánské struktury,“ komentuje Jean-Louis Fellous, ředitel pro oceánský výzkum ve francouzském IFREMER, francouzském Výzkumném ústavu pro využívání moře, partner projektu Medspiration. „Projekt jako Medspiration je klíčovým příspěvkem k tomuto úsilí.
"Díky schopnostem, které nabízejí kosmické senzory SST, satelitní výškoměry a 1500 profilovaných plaváků, měří teplotu a slanost v hlubokém oceánu?" a všechna tato data jsou přiváděna v reálném čase do globálních oceánských modelů, tato vize se stává skutečností. “
Přestože nová mapa Středozemního moře představuje důležitý krok vpřed, Medspiration i GODAE GHRSST-PP zůstávají v tomto okamžiku stále nedokončeny.
Hlavním problémem monitorování Středozemního moře s vysokým rozlišením je oblačnost. Pro kompenzaci má tým k dispozici datový tok téměř v reálném čase ze čtyř samostatných satelitů? dva Evropané, jeden Američan a jeden Japonec. Rovněž se používá technika nazývaná „objektivní analýza“, která minimalizuje účinky oblačnosti interpolací hodnot z vně zakryté oblasti nebo z této oblasti měřené v době před nebo poté, co ji cloud zakryl.
Míchání družicových dat rutinně je obtížné, protože tepelná struktura horního oceánu je ve skutečnosti extrémně složitá a různé senzory mohou měřit různé hodnoty. Existuje také značná variabilita ze dne na noc, přičemž denní teploty se mění s hloubkou mnohem více než v noci.
Součástí cíle Medspiration je plné zohlednění tohoto denního cyklu, aby se zlepšila celková účinnost asimilace dat do oceánských předpovědních modelů.
Původní zdroj: ESA News Release
