door warmte en vocht over de hele wereld te verspreiden, is de oceaan een drijvende kracht voor het weer op aarde. Het weer bepaalt niet alleen wat je de komende week naar je werk zult dragen – maar ook of het graangewas in Nebraska voldoende regen zal krijgen om te rijpen, of de sneeuw in de Sierras voldoende zal zijn om aan de waterbehoeften van Zuid-Californië te voldoen, of het orkaanseizoen in de Atlantische Oceaan zwak of fel zal zijn, of dat El Niño de Ansjovisvisserij in het oosten van de Stille Oceaan zal beïnvloeden., Langetermijnweerpatronen beïnvloeden de water-en voedselvoorziening, de handel en de waarde van onroerend goed. De oceaan kan zelfs de groei van beschavingen bevorderen, of hen doden. U kunt niet ontsnappen aan het weer, of zelfs veranderen – maar de mogelijkheid om de grillen te voorspellen maakt de impact beheersbaar. En alleen door de dynamiek van de oceaan van de aarde te begrijpen, kunnen we de impact ervan op onze samenlevingen voorspellen.
de oceaan heeft ook een significante invloed op het mondiale klimaat. De oceaan bedekt 70% van het aardoppervlak, maar heeft sinds de jaren 1970 meer dan 93% van de overtollige warmte van de uitstoot van broeikasgassen geabsorbeerd. dit grote reservoir wisselt voortdurend warmte, vocht en kooldioxide met de atmosfeer, waardoor onze weerpatronen worden beïnvloed en de langzame, subtiele veranderingen in ons klimaat worden beïnvloed., De oceaan beà nvloedt het klimaat door: het absorberen van zonnestraling en het vrijgeven van warmte die nodig is om de atmosferische circulatie te stimuleren, het vrijgeven van aërosolen die bewolking beïnvloeden, het verstrekken van het grootste deel van het water dat op het land valt als regen, en het absorberen van kooldioxide uit de atmosfeer en het opslaan voor jaren tot miljoenen jaren.
topografie van het oceaanoppervlak
alleen vanuit de ruimte kunnen we de hoogte van onze uitgestrekte oceaan op wereldschaal waarnemen en kritische veranderingen in oceaanstromingen en warmteopslag volgen., Continue gegevens van satellieten als TOPEX / Poseidon, Jason-1, OSTM/Jason-2 en Jason-3 helpen ons de effecten van de veranderende oceanen op ons klimaat en op verreikende klimaatgebeurtenissen zoals El Niño en La Niña te begrijpen en te voorzien.
Hoe kunnen we veranderingen in het oceanische warmtebudget meten en volgen? We moeten zowel oceaanstromingen als warmteopslag van de oceaan kennen. Zoals de wind rond de hoogte-en dieptepunten van de atmosferische druk waait, stromen de oceaanstromingen rond de hoogte-en dieptepunten van de oceanische druk., Deze kunnen worden bepaald aan de hand van de hoogte van het zeeoppervlak, ook bekend als oceaanoppervlak topografie. De snelheid van de oceaanstroom kan dus worden berekend aan de hand van de helling van het oceaanoppervlak. Als het water opwarmt, zet het uit, en als het afkoelt, trekt het samen, wat ook de hoogte van het zeeoppervlak beïnvloedt. Het meten van de topografie van het oceaanoppervlak geeft zo de benodigde informatie voor het bestuderen van de wereldwijde oceaancirculatie en het warmtebudget van de oceaan., Consistente meting van het oceaanoppervlak om een database van topografie van het oceaanoppervlak bij te houden, kan helpen bij het voorspellen van veranderingen op korte termijn in weer en klimaatpatronen op langere termijn.
sinds 1992 volgen NASA, NOAA en onze Europese partners de wereldwijde topografie van het oceaanoppervlak met gezamenlijke oceaanhoogtemeter satellietmissies vanuit een baan op 1336 km boven het oceaanoppervlak. De radarhoogtemeters van de ruimtevaartuigen meten de precieze afstand tussen de satelliet en het zeeoppervlak., De reistijd van microgolfpulsen die van het ruimtevaartuig naar het zeeoppervlak worden gestuurd en terug naar het ruimtevaartuig worden teruggestuurd, geeft gegevens die de hoogte van het zeeoppervlak en de topografie van het oceaanoppervlak aangeven. De precieze hoogte van de satelliet wordt bepaald door een verfijnde schattingsprocedure op basis van instrumentsystemen aan boord van de satelliet en een netwerk van grondontvangers over de hele wereld. De details van de vorm van de geretourneerde radarpulsen geven ook informatie over windsnelheid en de golfhoogte., Ocean hoogtemeter missies monitoren grootschalige functies zoals Rossby en Kelvin golven, volgen El Niño ‘ s, zoals de grote gebeurtenissen van 1997-1998 en 2015-2016, en verkennen lange termijn veranderingen zoals de Pacific Decadal Oscillation.
De hoge nauwkeurigheid van deze metingen heeft satelliethoogtemeting tot een efficiënte methode gemaakt voor het monitoren van de variatie van het mondiale gemiddelde zeeniveau in relatie tot de wereldwijde klimaatverandering. TOPEX / Poseidon (1992-2006) werd toegevoegd in 2001, en later vervangen door Jason-1 (2001-2013), die de database bleef bouwen., De GRACE (The Gravity Recovery and Climate Experiment) missie (2002-2017), hielp bij het verfijnen van globale metingen, waardoor het nut van alle eerdere hoogtemetingsgegevens werd vergroot. De ocean Surface Topography Mission op de Jason-2 satelliet (Ostm/Jason-2), gelanceerd in juni 2008, nam de ocean Surface topography metingen in een operationele modus voor voortgezet onderzoek naar klimaatvoorspellingen, evenals wetenschappelijke en industriële toepassingen., NASA en haar missiepartners zijn ontworpen om drie tot vijf jaar te werken en hebben op 1 oktober 2019 de beslissing genomen om de missie te beëindigen nadat ze de verslechtering van het elektriciteitssysteem van het ruimtevaartuig hadden gedetecteerd.
Het verhaal eindigt hier niet. Jason-3 werd gelanceerd op 17 januari 2016 om de VS-Europese satellietmetingen van wereldwijde veranderingen in de hoogte van de oceaan voort te zetten. Het is van cruciaal belang dat de satellieten elkaar overlappen, zodat wetenschappers de instrumenten op de nieuwe satelliet nauwkeurig kunnen kalibreren., GRACE Follow-On, gelanceerd op 22 mei 2018, heeft het record van regionale variaties in zwaartekracht voortgezet en vertelt ons over veranderingen in gletsjers, grondwater, zeeniveaus en de gezondheid van onze planeet als geheel.,
Due to the importance of a long-term record of sea level, Jason Continuity of Service spacecraft (Sentinel-6 Michael freilich en Sentinel-6B) zijn aan de horizon om een adequate overlap met Jason-3 te garanderen om zeer nauwkeurige metingen van de zeeoppervlakte te verkrijgen. Sentinel-6 Michael Freilich zal in November 2020 worden gelanceerd, terwijl Sentinel-6B in 2025 naar de ruimte zal gaan., Daarnaast zullen de Sentinel-6 – satellieten ook een wereldwijd satellietnavigatiesysteem-Radio-occultatie (GNSS-RO) – instrument bevatten. De GNSS-RO metingen zullen informatie verschaffen over atmosferische druk, temperatuur en waterdamp. De radio-occultatiegegevens zijn belangrijk om tegemoet te komen aan de behoeften van meteorologische en klimaatgebruikers. Nog spannender, de Sentinel-6 satellieten zullen betere inzichten bieden in veranderingen in kustgebieden.