[Science] 美国宇航局卫星将对地表水进行大规模测量

2022-12-21 原文 #BBC 的其它文章

[Science] 美国宇航局卫星将对地表水进行大规模测量 ——

美国宇航局卫星将对地表水进行大规模测量

  • 乔纳森·阿莫斯(Jonathan Amos)
  • BBC科学事务记者
艺术构想图:地表水和海洋地形(SWOT)卫星

图像来源,TAS

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艺术构想图:地表水和海洋地形(SWOT)卫星每21天在南北纬78度之间对地球扫描一遍

美国宇航局发射的一颗卫星可能会改变人们对地表水的认知。

这颗地表水和海洋地形(SWOT)卫星将以前所未有力度扫描地球上河流,水库和湖泊的高度,测量海洋表面特征 。

该项目应该能改善洪水和干旱预测,有助于研究人员更好地了解气候变化的问题。

英国研究人员已经请求加入帮助卫星设定的项目,即把英格兰西南的布里斯托湾当作一个参照点。

英国研究人员正在海湾口设立一系列传感器,以获得从上空890公里高度飞过的卫星采集的“地面实际数据”。

这颗地表水和海洋地形卫星上周(12月16日)在加利福尼亚州由猎鹰9号重型火箭发射升空。

这颗探测地表水和海洋地形的卫星是美国宇航局和法国国家太空研究中心(CNES)的合作项目,英国和加拿大的太空机构也做了各自的贡献。

海洋漩涡
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在福克兰群岛附近的南大西洋漩涡中呈现浮游生物痕迹

地表水和海洋地形卫星还需要经过几个月时间才能进入全面运行阶段;卫星上安装了法国制造的Ka波段雷达干涉测量仪(KaRIn),仪器使用前必须先要将其很长的天线悬臂展开。

一旦设备准备就绪,仪器的天线将开始向地表发射脉波,记录脉冲反射回卫星的次数。

靠这些回波反射卫星就能准确地测量到地表水体的深度。

卫星主要将扫描地表水体,记录大面积水表面的升降。

该卫星将能对所以超过100米宽的河流以及面积超过6公顷的湖泊进行扫描。

美国宇航局的项目科学家傅立伦(Lee-Lueng Fu)博士说:“地表水和海洋地形卫星从河流湖泊获得的数据规模超过现有的规模。”

他说目前很好测量的湖泊不到湖泊总数的1%,而这颗测量卫星将对数以百万计的湖泊进行扫描测量。

地表水和海洋地形卫星在测量海洋的时候能分辨出20公里范围的凸起和沉降的海面,这些都和洋流和漩涡有关。海洋中的漩涡能吸收大气中的热量和二氧化碳,对全球变暖产生影响。

美国宇航局的海洋科学家本·汉姆灵顿(Ben Hamlington)说:“这些前所未有的信息有助于加深人们对海洋循环的了解,然后就可能产生对诸如航运,渔业,甚至娱乐业等很多行业都很重要的数据信息。”

“我们还知道小规模的海洋活动能把污染物带到不同地方的海洋和海岸。例如海啸发生后发生的石油泄漏和海洋垃圾等。”

英国已经拨款1200万英镑参加这个项目的研究,其中大部分投到英国的工业当中。

英国航天局地球观测负责人贝斯·格林纳威(Beth Greenaway)参加了在加利福尼亚的卫星发射活动。她对BBC新闻说, 她能代表英国参加该项目感到自豪,英国提供的设备能以前所未见的频率通过仪器发出雷达脉冲。英国宇航局同法国国家太空研究中心合作,使得在英国霍尼威尔(Honeywell)的工程师能建造这台复杂的扫描设备。

纳米比亚
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并非所有国家都在地表检测水平面,地表水和海洋地形(SWOT)卫星可以在这方面提供帮助.。

英国的贡献还包括在春天即将进行的“校验与核实”行动,即对地表水和海洋地形卫星返回的信息进行检验。

这就需要把传感器放置到布里斯托海湾,在卫星飞越上空的时候进行比较观察。选中那里的海湾是因为那里水面高度整体变化比较大。那是世界上潮汐变化最大的地方之一。

布里斯托大学的保罗·贝茨(Paul Bates)教授是这项测量活动的负责人。他说:“地表水和海洋地形卫星测量水面高度的精度将达到10厘米。”

“我们将利用有全球定位的潮水测量装置,然后研究诸如温度,压力,海水盐度等各种潜在的变量。这样我们就能在这个海湾有了测量水平高度变化的网络。”

贝茨教授认为这颗卫星应该能观测到定期从布里斯托湾进入塞文河(Severn)的著名潮涌。

他计划利用地表水和海洋地形卫星的数据研究他感兴趣的洪水模型。为此,他已经建立了有关机构能够用来评估水面上涨带来风险的预测工具。


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