poprzez dystrybucję ciepła i wilgoci na całym świecie, ocean jest siłą napędową ziemskiej pogody. Pogoda decyduje nie tylko o tym, co będziesz nosić do pracy w nadchodzącym tygodniu – ale także o tym, czy plony pszenicy w Nebrasce będą miały wystarczająco dużo deszczu, aby dojrzeć, czy paczka śniegu w Sierrach będzie wystarczająca, aby zaspokoić potrzeby wodne Południowej Kalifornii, czy sezon huraganów na Atlantyku będzie słaby lub zacięty, czy El Niño wpłynie na rybołówstwo sardeli na wschodnim Pacyfiku., Długotrwałe wzorce pogodowe wpływają na zaopatrzenie w wodę i żywność, przesyłki handlowe i wartości nieruchomości. Ocean może nawet sprzyjać rozwojowi cywilizacji lub ich zabić. Nie można uciec od pogody, a nawet ją zmienić – ale możliwość przewidywania jej kaprysu sprawia, że jej wpływ jest łatwy do opanowania. I tylko poprzez zrozumienie dynamiki ziemskiego Oceanu możemy zacząć przewidywać jego wpływ na nasze społeczeństwa.
ocean ma również znaczący wpływ na globalny klimat. Ocean pokrywa 70% powierzchni Ziemi, ale wchłonął ponad 93% nadmiaru ciepła z emisji gazów cieplarnianych od lat 70. XX wieku. ten wielki zbiornik stale wymienia ciepło, wilgoć i dwutlenek węgla z atmosferą, napędzając nasze wzorce pogodowe i wpływając na powolne, subtelne zmiany w naszym klimacie., Ocean wpływa na klimat: absorbując promieniowanie słoneczne i uwalniając ciepło potrzebne do napędzania cyrkulacji atmosferycznej, uwalniając aerozole wpływające na pokrywę chmur, dostarczając większość wody, która spada na ląd jako deszcz, oraz absorbując dwutlenek węgla z atmosfery i przechowując go przez lata do milionów lat.
Topografia powierzchni oceanu
tylko z kosmosu możemy obserwować wysokość naszego rozległego oceanu w skali globalnej i monitorować krytyczne zmiany w prądach oceanicznych i magazynowaniu ciepła., Ciągłe dane z satelitów takich jak TOPEX / Poseidon, Jason-1, OSTM / Jason-2 i Jason-3 pomagają nam zrozumieć i przewidzieć wpływ zmieniających się oceanów na nasz klimat oraz na dalekosiężne wydarzenia klimatyczne, takie jak El Niño i La Niña.
Jak mierzyć i śledzić zmiany w budżecie ciepłowniczym? Musimy znać zarówno prądy oceaniczne, jak i magazynowanie ciepła w oceanie. Podobnie jak wiatr wieje wokół wzlotów i upadków ciśnienia atmosferycznego, prądy oceaniczne przepływają wokół wzlotów i upadków ciśnienia oceanicznego., Można je określić na podstawie wysokości powierzchni morza, znanej również jako topografia powierzchni oceanu. Prędkość prądu oceanicznego można zatem obliczyć na podstawie nachylenia powierzchni oceanu. Ponadto, gdy woda nagrzewa się, rozszerza się, a gdy chłodzi, kurczy się, wpływając również na wysokość powierzchni morza. Pomiar topografii powierzchni oceanu daje zatem wymagane informacje do badania globalnej cyrkulacji oceanicznej i budżetu ciepła Oceanu., Spójne pomiary powierzchni oceanu w celu utrzymania bazy danych topografii powierzchni oceanu mogą pomóc przewidzieć krótkoterminowe zmiany pogody i długoterminowe wzorce klimatu.
od 1992 roku NASA, NOAA i nasi europejscy partnerzy śledzą globalną topografię powierzchni oceanu za pomocą wspólnych misji satelitarnych ocean altimeter z orbity 1336 km (830.2 mil) nad powierzchnią oceanu. Wysokościomierze radarowe statków kosmicznych mierzą dokładną odległość między satelitą a powierzchnią morza., Czas podróży w obie strony impulsów mikrofalowych wysyłanych ze statku na powierzchnię morza i odbijanych z powrotem do statku dostarcza danych wskazujących wysokość powierzchni morza i topografię powierzchni oceanu. Dokładna wysokość satelity jest określana przez zaawansowaną procedurę szacowania opartą na systemach przyrządów znajdujących się na satelicie i sieci odbiorników naziemnych na całym świecie. Szczegóły kształtu zwracanych impulsów radarowych dają również informacje o prędkości wiatru i wysokości fali., Misje wysokościomierza oceanicznego monitorują funkcje na dużą skalę, takie jak fale Rossby ' ego i Kelvina, śledzą El Niño, takie jak duże wydarzenia z lat 1997-1998 i 2015-2016, i badają długoterminowe zmiany, takie jak oscylacja Dekadalna Pacyfiku.
wysoka dokładność tych pomiarów sprawiła, że wysokościometria satelitarna stała się skuteczną metodą monitorowania zmienności globalnego średniego poziomu morza w odniesieniu do globalnych zmian klimatu. TOPEX / Poseidon (1992-2006) został dołączony w 2001 roku, a później zastąpiony przez Jason-1 (2001-2013) , który kontynuował budowę bazy danych., Misja GRACE (the Gravity Recovery and Climate Experiment) (2002-2017) pomogła udoskonalić globalne pomiary, zwiększając użyteczność wszystkich poprzednich danych wysokościomierzy. Misja topografii powierzchni oceanu na satelicie Jason-2 (OSTM/Jason-2), rozpoczęta w czerwcu 2008 roku, wprowadziła pomiary topografii powierzchni oceanu w tryb operacyjny dla dalszych badań prognozowania klimatu, a także zastosowań naukowych i przemysłowych., NASA i jej partnerzy podjęli decyzję o zakończeniu misji 1 października 2019 po wykryciu pogorszenia się systemu zasilania statku kosmicznego.
historia na tym się nie kończy. Jason-3 został wystrzelony 17 stycznia 2016 roku, aby pomóc w kontynuowaniu amerykańsko-europejskich pomiarów satelitarnych globalnych zmian wysokości Oceanu. Kluczowe znaczenie ma nakładanie się satelitów, aby umożliwić naukowcom precyzyjną kalibrację instrumentów na nowym satelicie., GRACE Follow-On, uruchomiona 22 maja 2018 r., kontynuuje zapis regionalnych różnic w grawitacji, opowiadając nam o zmianach w lodowcach, wodzie gruntowej, poziomie mórz i zdrowiu naszej planety jako całości.,
sondy Jason-3 (Sentinel-6 Michael freilich i Sentinel-6B) są na horyzoncie, aby zagwarantować odpowiednie nakładanie się z Jason-3 w celu uzyskania precyzyjnych pomiarów wysokości powierzchni morza. Sentinel-6 Michael Freilich ma wystartować w listopadzie 2020 roku, natomiast Sentinel-6b poleci w kosmos w 2025 roku., Ponadto satelity Sentinel – 6 będą również obejmować Instrument Globalnego Systemu Nawigacji Satelitarnej – okultyzm radiowy (GNSS-RO). Pomiary GNSS-RO dostarczą informacji na temat ciśnienia atmosferycznego, temperatury i pary wodnej. Dane dotyczące okultacji radiowej są ważne dla zaspokojenia potrzeb użytkowników meteorologicznych i klimatycznych. Jeszcze bardziej ekscytujące, satelity Sentinel-6 oferują lepszy wgląd w zmiany zachodzące w regionach przybrzeżnych.