Víz és só mérése az űrből

A műholdas SMOS a vízháztartás és az éghajlatváltozás alapjait vizsgálja

Műholdas SMOS © ESA
felolvasta

Tegnap óta a földnek egyedülálló társa van a pályán: Az ESA műholdas SMOS (talajnedvesség és óceán sótartalma) az első, amely a talaj nedvességtartalmának és az óceán sótartalmának átfogó lefedését szolgálja. Az óceán sótartalma és a talaj nedvességtartalma kulcsfontosságú paraméterek a vízciklus és az éghajlatváltozás megértéséhez. Az SMOS által szolgáltatott információk javították az elemzéseket és előrejelzéseket, például az óceánkeringést, a vízellátást vagy a szélsőséges időjárási eseményeket.

Az időjárás és az éghajlat jobb előrejelzése érdekében a tudománynak pontosabb adatokra van szüksége az óceánok, a szárazföldi területek és a légkör közötti vízcseréről. Az új műholdas technológiának köszönhetően az SMOS világszerte első ízben képes mérni a talaj nedvességtartalmát és a sós éghajlati paramétereket. Az eredményeket az óceánföldrajzi és meteorológiai modellekbe foglalják bele, hogy javítsák az előrejelzéseket és a globális éghajlati előrejelzéseket.

A sótartalom mint a poláris sapkák olvadásának paramétere

Az SMOS az első misszió, amely a felületes óceán sótartalom meghatározására szakosodott. A tenger sókoncentrációja fontos paraméter a környezeti monitoring szempontjából. Ha például a sótartalom a sarki régióban váratlanul erőteljesen csökken, ez egy aggasztó jel, mert

ez jelezheti a jégsapkák gyorsabb olvadását.

Ezen indikátor funkció mellett a sótartalom a globális óceánkeringés egyik fő mozgatórugója. A sótartalom és a víz hőmérséklete befolyásolja a víz sűrűségét és ezáltal a víz tömegét. A nehéz víztömegek elsüllyednek, a könnyebbek megemelkednek, és így sok óceánáram „szivattyúját” képezik. Az éghajlat nagyon függ a tengervíz áramlásától. Mivel a víztömegek nedves, mint meleg vagy hideg levegőt tartalmaznak. Ha a keringés hosszú távon megszakad, akkor jelentős hatással lehet a regionális csapadékra, a szélrendszerekre és a hőmérsékletre. kijelző

Az óceán sótartalmának eddig alig történeti idõsorban történt tanulmánya. Hazugság pont

Bár már rendelkezésre állnak adatok, például kutatási edényeken vagy bójaken végzett mérésekből, a nagy régiókra vonatkozóan a globális léptékig nem lehet megbízható eredményeket levonni.

Betekintés a talajnedvességbe és a globális vízciklusba

A talaj víztartalmának meghatározása az SMOS másik feladata. A talaj víztartalma nemcsak a növény növekedéséhez nélkülözhetetlen, hanem a víz és az energia légkörrel történő cseréjéhez is. Ha kevés víz van a talajban, akkor a párolgás csökken, és a rendelkezésre álló napenergia a felszíni közeli levegőrétegek felmelegedéséhez és a hőmérséklet jelentős növekedéséhez vezet. Például a 2003. évi hőhullámot fokozta a nagyon alacsony talajnedvesség.

A víztartalom azt is szabályozza, hogy mekkora mennyiségű csapadék juthat be a talajba. Ha a talaj már telített, a csapadék a felszínen elfolyik, és az áradások és az áradások gyorsabban előfordulhatnak. Az SMOS adataival először a talajnedvesség-eloszlás világméretű térképe készülhet.

Új mérési technológia a MIRAS műszerrel

Az SMOS egy teljesen új típusú mérési technológiát fog használni. A MIRAS mikrohullámú radiométer (mikrohullámú képalkotó sugármérő apertúra szintézist használva) az egyetlen műszer a műholdas fedélzetén, amely rögzíti az óceán és a Föld felszíne által kibocsátott mikrohullámú sugárzás spektrumát. A száraz padlók felületének tulajdonságai eltérnek a nedves és az alacsony sótartalmú víz tömegétől, kivéve a magas koncentrációjú tömegeket. Ez jellegzetes sugárzási mintákat eredményez

meg lehet határozni a talaj nedvességtartalmát és sótartalmát.

Mint egy radarkészlet, a MIRAS a napfénytől és a felhőktől függetlenül működik. A radarral ellentétben ez a passzív mikrohullámú sugármérő nem bocsátja ki a saját sugárzását. 1, 2 másodpercenként a készülék kétdimenziós képet hoz létre, amely körülbelül 1000 négyzetkilométer hatszögletű területet fed le. A radiométer az L-sáv tartományában működik, 1400 megahertz-en.

Projektek több európai országban

A tudományos közösség várakozásai nagyok az új műholdas adatokkal szemben - az úgynevezett „vízmisszióval” kapcsolatos tevékenységek és a nemzetközi részvétel ennek megfelelően kiterjedt: több európai országban már zajlanak a projektek megbízhatóságuk biztosítása érdekében. Ellenőrizze a várt SMOS-mérések pontosságát és pontosságát, és hagyja lehetővé az adatok gyors felhasználását. Erre a célra szimulációkat, mérőállomások adatait és repülőgép-alapú összehasonlító adatokat használnak.

Az indítás után a műszereket hat hónapig tesztelik és kalibrálják. Ezt követően az ESA különféle termékeket szállít, ideértve nemcsak az eredeti mérési és sugárzási adatokat, hanem a felhasználó-specifikus alkalmazásokat is, például térbeli és időben átlagolt térképeket és különféle időjárási előrejelző központokat. Idő "termékek.

Az adatok felhasználását előkészítő kutatási projektek mellett a DLR a Szövetségi Gazdasági és Technológiai Minisztérium (BMWi) forrásait is felhasználja egy német SMOS projekt iroda szponzorálására a hamburgi egyetemen. Feladata a tudományos munka Németországban és Európában

a tudományos környezeten kívüli más felhasználók információs és kapcsolattartó pontjának jobb koordinálása és kiszolgálása. A projektek munkájának csúcspontjává válnak a műholdas körülbelül hat hónapos próbaidőszaka alatt, és továbbra is fontos betekintést és eredményeket szolgáltatnak az adatok felhasználásával kapcsolatban.

Földrendszer-kutatás az "Living Planet" segítségével

Az SMOS az ESA "Living Planet" programjának második küldetése, amelyben a kiválasztott tudományos műholdak célzott módon járulnak hozzá a Föld rendszer kutatásának fontos kérdéseihez. 2009 elején ezek a "Earth Explorer" műholdak sikeresen elindították az első missziót (GOCE). Egy másik Explorer misszió, a CryoSat-2 elindítását 2010. február végére tervezik, és további négy küldetést terveznek a 2016-ig tartó időszakra.

(Német Űrközpont (DLR) / Hamburgi Egyetem, 2009.11.03. - NPO)