Tín dụng hình ảnh: ESA
Bản đồ nhiệt độ mặt nước biển có độ phân giải cực cao này của Địa Trung Hải chỉ có thể được thực hiện với các vệ tinh. Bất kỳ bản đồ trên mặt đất tương đương sẽ cần gần một triệu rưỡi nhiệt kế được đặt xuống nước đồng thời, một cho mỗi hai km vuông trên biển.
Bản đồ nhiệt chi tiết nhất từ trước đến nay của tất cả 2 965 500 km2 Địa Trung Hải, vùng biển nội địa lớn nhất thế giới đang được cập nhật hàng ngày như là một phần của dự án ESA xông Medspirst.
Với nhiệt độ mặt nước biển (SST) là một biến số quan trọng để dự báo thời tiết và ngày càng được coi là một chỉ số chính của biến đổi khí hậu, ý tưởng đằng sau Medspirst là kết hợp dữ liệu từ nhiều hệ thống vệ tinh để tạo ra một bộ dữ liệu mặt biển mạnh mẽ để đồng hóa vào dự báo đại dương mô hình của vùng biển quanh châu Âu và cả Đại Tây Dương.
Đối với Biển Địa Trung Hải, sản phẩm Medspirst đang được tạo ra với độ phân giải không gian chưa từng có là hai km2, như Ian Robinson thuộc Trung tâm Hải dương học Southampton, quản lý Dự án Medspirst giải thích: Sự phân bố nhiệt độ bề mặt ở Địa Trung Hải có nhiều đặc điểm chi tiết tinh xảo tiết lộ eddies, mặt trận và luồng liên quan đến các động lực của lưu thông nước. Một độ phân giải tốt như điều này là cần thiết để cho phép các tính năng này được theo dõi chính xác.
Các sản phẩm đại dương còn lại dự định có độ phân giải không gian vẫn ấn tượng là mười km vuông. Các kết quả tổng thể từ dự án Medspirst cũng đưa vào một kế hoạch thậm chí còn tham vọng hơn để kết hợp tất cả dữ liệu SST có sẵn vào một sản phẩm có độ phân giải cao trên toàn thế giới, được gọi là Dự án thí điểm nhiệt độ bề mặt biển độ phân giải cao (GODAE) PP).
Mục đích của nó là cung cấp cho cộng đồng người dùng một thế hệ mới các sản phẩm SST toàn cầu có độ chính xác cao với độ phân giải không gian dưới mười km cứ sau sáu giờ.
Là một bước quan trọng để đạt được mục tiêu này, ESA không chỉ khởi xướng Medspirst là đóng góp của châu Âu cho nỗ lực GHRSST-PP tổng thể, mà Cơ quan đã tài trợ cho Văn phòng Dự án Quốc tế GHRSST, đặt tại Trung tâm Dự báo và Nghiên cứu Khí hậu của Hadley, một phần của Văn phòng Met của Vương quốc Anh đặt tại Exeter.
Craig Medspirst luôn đi đầu trong nỗ lực GHRSST-PP và đang thúc đẩy việc trình diễn hoạt động của GHRSST-PP như một hệ thống quốc tế, ông Cameron Donlon, người đứng đầu Văn phòng GHRSST cho biết. Sau đó, GH GHSTST đã phát triển với ‘hệ thống các phương pháp tiếp cận, yêu cầu giao diện ổn định và hệ thống xử lý và xử lý dữ liệu toàn diện.
Cơn sốt Medpirst sẵn sàng cung cấp thành phần châu Âu của GHRSST-PP. Trong 12 tháng tới, Medspirst sẽ đóng vai trò cơ bản trong quan hệ đối tác với các nhóm hoạt động khác ở Hoa Kỳ, Úc và Nhật Bản khi hệ thống GHRSST-PP bắt đầu phân phối vận hành một thế hệ sản phẩm dữ liệu SST mới cho các cộng đồng người dùng châu Âu và quốc tế ở gần thời gian thực."
Nhiệt độ của bề mặt đại dương là một tính chất vật lý quan trọng ảnh hưởng mạnh đến việc truyền năng lượng nhiệt, động lượng, hơi nước và khí giữa đại dương và khí quyển.
Và bởi vì nước mất nhiều thời gian để làm nóng hoặc làm mát mặt biển có chức năng như một hồ chứa nhiệt khổng lồ: hai mét trên đại dương một mình lưu trữ tất cả năng lượng tương đương có trong khí quyển.
Toàn bộ vùng biển của họ lưu trữ hơn một ngàn lần giá trị này? Các nhà khí hậu học đôi khi gọi các đại dương là bộ nhớ của khí hậu Trái đất và đo SST trên cơ sở lâu dài là cách đáng tin cậy nhất để thiết lập tốc độ nóng lên toàn cầu.
Giống như nhiệt kế trên bầu trời, một số vệ tinh khác nhau đo SST trên cơ sở liên tục. Ví dụ, Máy đo phóng xạ quét theo dõi nâng cao (AATSR) trên tàu ESA, Envisat sử dụng bước sóng hồng ngoại để thu được SST cho một km vuông đại dương với độ chính xác 0,2 ° C. Trên thực tế, nhờ độ chính xác cao, AATSR đang giúp hiệu chỉnh các cảm biến khác được sử dụng bởi dự án Medspirst.
Các vệ tinh khác có thể đã giảm độ chính xác hoặc độ phân giải, nhưng có khả năng bù lại bằng khả năng vi sóng xuyên qua đám mây hoặc số đo lớn hơn nhiều ‘dấu chân. Kết hợp tất cả dữ liệu vệ tinh có sẵn với nhau? cùng với các phép đo cục bộ từ phao và tàu nghiên cứu - và bạn có thể đạt được sự theo dõi hàng ngày về nhiệt độ của tất cả các đại dương bao phủ 71% bề mặt Trái đất. Thông tin này sau đó được chuẩn bị để nhập vào ’đại dương ảo có liên quan? một mô hình máy tính tinh vi của bài viết chính hãng.
Sự kết hợp của vệ tinh và cũng có sẵn các quan sát tại chỗ với mô hình số? một kỹ thuật được gọi là ass đồng hóa dữ liệu? là một thứ cực kỳ mạnh mẽ. Nó đã cách mạng hóa dự báo thời tiết khí quyển và hiện đang được áp dụng cho các đại dương.
Các đầu vào quan sát gần thời gian thực giữ cho một mô hình đại dương không chuyển hướng quá nhiều so với thực tế, trong khi các đầu ra từ mô hình bù cho bất kỳ khoảng trống nào trong phạm vi bảo hiểm. Với sự kết hợp tối đa giữa các quan sát thực tế và mô hình số, dữ liệu đầu ra có thể được sử dụng đáng tin cậy cho các nhiệm vụ vận hành như dự báo trạng thái biển và tảo nở hoa, và dự đoán đường đi của sự cố tràn dầu. Và những mô hình này cũng có thể được sử dụng để nhìn sâu hơn so với chỉ bề mặt đại dương.
Jean Thời gian sắp tới để theo dõi hoạt động và dự báo cấu trúc đại dương toàn cầu ba chiều, nhận xét của Jean-Louis Fellous, Giám đốc Nghiên cứu Đại dương tại Pháp. Một dự án như Medspirst là một đóng góp quan trọng cho nỗ lực này.
Với những khả năng được cung cấp bởi các cảm biến SST của spaceborne, bằng máy đo độ cao vệ tinh và bởi 1.500 chiếc phao định hình đo nhiệt độ và độ mặn trong đại dương sâu? và tất cả dữ liệu này được cung cấp trong thời gian gần như thực cho các mô hình đại dương toàn cầu, tầm nhìn này đang trở thành hiện thực.
Mặc dù bản đồ mới của Địa Trung Hải thể hiện một bước tiến quan trọng, cả Medspirst và GODAE GHRSST-PP vẫn hoạt động trong thời gian này.
Vấn đề chính với việc giám sát SST độ phân giải cao của Địa Trung Hải là mây che phủ. Để bù cho đội có sẵn một luồng dữ liệu gần thời gian thực từ bốn vệ tinh riêng biệt? hai người châu Âu, một người Mỹ và một người Nhật Bản. Cũng được áp dụng là một kỹ thuật gọi là analysis phân tích khách quan, giúp giảm thiểu hiệu ứng đám mây bằng cách nội suy các giá trị từ bên ngoài khu vực bị che khuất hoặc từ khu vực đó được đo tại các thời điểm trước hoặc sau khi đám mây che phủ nó.
Việc trộn dữ liệu vệ tinh với nhau trên cơ sở thường xuyên gặp nhiều khó khăn vì cấu trúc nhiệt của đại dương thực sự rất phức tạp và các cảm biến khác nhau có thể đo các giá trị khác nhau. Ngoài ra còn có sự thay đổi đáng kể giữa ngày và đêm, với nhiệt độ ban ngày thay đổi theo độ sâu nhiều hơn so với ban đêm.
Một phần của mục đích của Medspirst là tính toán đầy đủ cho chu kỳ đầu tiên này, nhằm cải thiện hiệu quả tổng thể của việc đồng hóa dữ liệu của nó trong các mô hình dự báo đại dương.
Nguồn gốc: ESA News Release
