Distribuendo calore e umidità in tutto il mondo, l’oceano è una forza trainante per il tempo della Terra. Il tempo determina non solo ciò che indosserai per lavorare nella prossima settimana, ma anche se il raccolto di grano in Nebraska otterrà abbastanza pioggia per maturare, se il pacchetto di neve nelle Sierras sarà sufficiente a soddisfare il fabbisogno idrico della California meridionale, se la stagione degli uragani nell’Atlantico sarà debole o feroce, o se El Niño avrà un impatto sulla pesca delle acciughe del Pacifico orientale., I modelli meteorologici a lungo termine influenzano l’approvvigionamento idrico e alimentare, le spedizioni commerciali e i valori delle proprietà. L’oceano può persino favorire la crescita delle civiltà o ucciderle. Non puoi sfuggire al tempo, o addirittura cambiarlo, ma essere in grado di prevedere il suo capriccio rende il suo impatto gestibile. E solo comprendendo le dinamiche dell’oceano terrestre possiamo iniziare a prevedere i suoi impatti sulle nostre società.
L’oceano ha anche un’influenza significativa sul clima globale. L’oceano copre il 70% della superficie terrestre, ma ha assorbito oltre il 93% del calore in eccesso dalle emissioni di gas serra dal 1970. Questo grande serbatoio scambia continuamente calore, umidità e anidride carbonica con l’atmosfera, guidando i nostri modelli meteorologici e influenzando i lenti e sottili cambiamenti del nostro clima., L’oceano influenza il clima: assorbendo la radiazione solare e rilasciando il calore necessario per guidare la circolazione atmosferica, rilasciando aerosol che influenzano la copertura nuvolosa, fornendo la maggior parte dell’acqua che cade sulla terra come pioggia e assorbendo l’anidride carbonica dall’atmosfera e conservandola per anni a milioni di anni.
Topografia della superficie oceanica
Solo dallo spazio possiamo osservare l’altezza del nostro vasto oceano su scala globale e monitorare i cambiamenti critici nelle correnti oceaniche e nello stoccaggio del calore., Dati continui da satelliti come TOPEX / Poseidon, Jason-1, OSTM/Jason-2 e Jason-3 ci aiutano a capire e prevedere gli effetti degli oceani che cambiano sul nostro clima e su eventi climatici di vasta portata come El Niño e La Niña.
Come possiamo misurare e tenere traccia dei cambiamenti nel budget del calore oceanico? Dobbiamo conoscere sia le correnti oceaniche che l’accumulo di calore dell’oceano. Come i venti soffiano intorno agli alti e bassi della pressione atmosferica, le correnti oceaniche scorrono intorno agli alti e bassi della pressione oceanica., Questi possono essere determinati dall’altezza della superficie del mare, nota anche come topografia della superficie dell’oceano. La velocità della corrente oceanica può quindi essere calcolata dalla pendenza della superficie oceanica. Inoltre, mentre l’acqua si riscalda, si espande e, mentre si raffredda, si contrae, influenzando anche l’altezza della superficie del mare. Misurare la topografia della superficie oceanica fornisce quindi le informazioni necessarie per studiare la circolazione oceanica globale e il bilancio termico dell’oceano., La misurazione coerente della superficie dell’oceano per mantenere un database di topografia della superficie dell’oceano può aiutare a prevedere cambiamenti a breve termine nel tempo e modelli a lungo termine del clima.
Dal 1992, la NASA, NOAA ei nostri partner europei sono stati il monitoraggio topografia globale della superficie dell’oceano con missioni congiunte ocean altimetro satellite da un’orbita 1336 km (830,2 miglia) sopra la superficie dell’oceano. Gli altimetri radar delle astronavi misurano la distanza precisa tra il satellite e la superficie del mare., Il tempo di viaggio di andata e ritorno degli impulsi a microonde inviati dal veicolo spaziale alla superficie del mare e rimbalzati sul veicolo spaziale fornisce dati che indicano l’altezza della superficie del mare e la topografia della superficie dell’oceano. L’altitudine precisa del satellite è determinata da una sofisticata procedura di stima basata su sistemi strumentali a bordo del satellite e una rete di ricevitori di terra in tutto il mondo. I dettagli della forma degli impulsi radar restituiti forniscono anche informazioni sulla velocità del vento e sull’altezza dell’onda., Le missioni Ocean altimeter monitorano funzionalità su larga scala come le onde di Rossby e Kelvin, tracciano quelle di El Niño, come i grandi eventi del 1997-1998 e 2015-2016 ed esplorano cambiamenti a lungo termine come l’oscillazione decadale del Pacifico.
L’elevata precisione di queste misurazioni ha reso l’altimetria satellitare un metodo efficiente per monitorare la variazione del livello medio del mare globale in relazione ai cambiamenti climatici globali. TOPEX / Poseidon (1992-2006) è stato unito nel 2001, e successivamente sostituito da Jason-1 (2001-2013) , che ha continuato a costruire il database., La missione GRACE (the Gravity Recovery and Climate Experiment) (2002-2017), ha contribuito a perfezionare le misurazioni globali, aumentando l’utilità di tutti i dati altimetrici precedenti. La missione di topografia della superficie oceanica sul satellite Jason-2 (OSTM/Jason-2), lanciata nel giugno 2008, ha portato le misurazioni della topografia della superficie oceanica in una modalità operativa per la continua ricerca di previsioni climatiche, nonché per applicazioni scientifiche e industriali., Progettato per funzionare da tre a cinque anni, la NASA e i suoi partner di missione hanno preso la decisione di terminare la missione il 1 ° ottobre 2019 dopo aver rilevato il deterioramento del sistema di alimentazione del veicolo spaziale.
La storia non finisce qui. Jason-3 è stato lanciato il 17 gennaio 2016 per aiutare a continuare le misurazioni satellitari USA-europee dei cambiamenti globali dell’altezza dell’oceano. È fondamentale avere una sovrapposizione tra i satelliti per consentire agli scienziati di calibrare con precisione gli strumenti sul nuovo satellite., GRACE Follow-On, lanciato il 22 maggio 2018, ha continuato il record di variazioni regionali nella gravità, raccontandoci i cambiamenti nei ghiacciai, nelle acque sotterranee, nei livelli del mare e nella salute del nostro pianeta nel suo complesso.,
a Causa dell’importanza di lungo periodo con il record del il livello del mare, Jason Continuità del Servizio, di veicoli spaziali (Sentinel-6 Michael Freilich e Sentinel-6B) sono all’orizzonte per garantire un adeguato livello di sovrapposizione con Jason-3 per ottenere alta precisione del mare, le misure di altezza. Sentinel-6 Michael Freilich è previsto per il lancio nel novembre del 2020, mentre Sentinel-6B si dirigerà verso lo spazio nel 2025., Inoltre, i satelliti Sentinel-6 includeranno anche un sistema satellitare di navigazione globale – strumento di occultazione radio (GNSS-RO). Le misurazioni GNSS-RO forniranno informazioni su pressione atmosferica, temperatura e vapore acqueo. I dati di occultazione radio sono importanti per soddisfare le esigenze degli utenti meteorologici e climatici. Ancora più eccitante, i satelliti Sentinel – 6 offriranno una migliore comprensione dei cambiamenti nelle regioni costiere.