Temperatuuri mõõtmine kosmosest - Ressursside komplekt

Ookeani temperatuuri mõõtmine kosmosest

Ookeani temperatuuri mõõtmine kosmosest

Ookeanide temperatuuri võtmine

Ookeanide temperatuuri võtmine Peamised õppimispunktid: Merepinna temperatuuri mõõdeti ajalooliselt laevadelt, kuid neid mõõtmisi on liiga vähe, et kirjeldada kogu ookeani. Nüüd mõõdetakse merepinna temperatuuri satelliitide anduritega. Mõned andurid mõõdavad temperatuuri elektromagnetilise spektri termilise infrapunase osa abil, teised andurid kasutavad elektromagnetilise spektri mikrolaineosa. Satelliitmõõtmised võimaldavad teadlastel koguda regulaarselt andmeid kogu maailma kohta, et saaksime näha, kuidas ookean ajas muutub. Merepinna temperatuuri kogumisel satelliidi abil on mõned piirangud, kuna need suudavad "näha" ainult vee pinda (nahka), mistõttu on vaja ka muid poide ja laevade mõõtmisi ning ookeanimudeleid.

Miks me tahame teada mere temperatuuri?

Miks me tahame teada mere temperatuuri?

Ilma ennustamine

Ilma ennustamine : Mere temperatuur mõjutab ilmastikumustreid. Soe vesi annab energiat tormidele nagu orkaanid ja taifuunid. Kliimamuutus : Mere temperatuur on kliimamuutuste peamine näitaja. Kui ookean soojeneb, sulab jää ja merepind tõuseb. Merevee temperatuuri jälgimine aitab neid muutusi jälgida, näiteks ennustada tulevasi ilmastikuolusid. Süsinikuringe: Ookean neelab palju süsinikdioksiidi (CO 2 ) atmosfäärist. Soojem meri talletab vähem CO-d 2 . Merevee temperatuuri mõistmine aitab teadlastel ennustada, kuidas ookean aitab meie kliimat reguleerida. Mereelustik: Paljud loomad, nagu kalad ja korallid, vajavad spetsiifilisi temperatuurivahemikke. Meretemperatuuri mõõtmine aitab meil mõista, kus nad võivad elada. Kui meri muutub liiga soojaks või liiga külmaks, võivad need olendid kahjustada. Vaba aeg ja ohutus : Kas meri on piisavalt soe, et ujuda?

Meretemperatuuri mõõtmine

Meretemperatuuri mõõtmine Ajalooliselt mõõdeti meretemperatuuri, kasutades Termomeetrid rannajoonelt ja Laevade ja poid .  19. sajandil tehti mõõtmised, joonistades veeproovi kuni laevani puidust või lõuendist ämbris. Need asendati spetsiaalselt projekteeritud isoleeritud ämbritega, et hoida proovi temperatuuri stabiilsena. Alates 1930. aastatest tehti mõõtmisi laeva masinaruumides, kasutades jahutamiseks ja muudel eesmärkidel sissevõetud vett. Alates 1970. aastate lõpust mõõtmisi on tehtud sildunud ja triivivate poide abil ning laevakeredele on paigaldatud andurid. Kuna ookeanid on väga suured, on ainuüksi nende termomeetri näitude abil võimatu teha globaalset temperatuurikaarti! Tänapäeval on globaalsed temperatuurikaardid tehtud mõõtmiste põhjal, mille on teinud Andurid kohta Satelliite kosmoses.  

Satelliidi anatoomia

Satelliidi anatoomia Maa seire satelliidid on satelliidid, mis tiirlevad Maa orbiidil anduritega, mis on loodud koguda pilte ja mõõtmisi planeetide kohta füüsika, keemia ja bioloogia. Neid satelliite on mitmesuguse kuju ja suurusega. Kuid neil on mõned ühised osad: Andurid on vahendid, mis koguvad andmeid Maa protsesside või atmosfääri kohta

Mida andurid kosmosest mõõdavad?

Mida andurid kosmosest mõõdavad? Andurid mõõdavad Maa pinnalt peegelduva või kiiratava valguse hulka Elektromagnetiline spekter . Andurid võivad tuvastada nähtavat valgust ( Lainepikkustel me näeme oma silmadega), kuid nad suudavad tuvastada ka palju pikemaid raadiolaineid, mikrolaineid ja infrapunakiirgust. Nendel erinevatel lainepikkustel peegeldunud või kiiratud energia mõõtmine Elektromagnetiline spekter võib avaldada lisateavet maa kohta. See on Lainepikkus laine on vahemaa ühe laine punkti ja järgmise laine sama punkti vahel Pikk lainepikkus Lühike lainepikkus

Kuidas satelliit temperatuuri mõõdab?

Kuidas satelliit temperatuuri mõõdab? Kui mõõdame satelliitidelt ookeani temperatuuri, näeme temperatuuri pinnal (või ' nahk ") ookeani. Seda nimetatakse Merepinna temperatuur (SST) . Mõned andurid mõõdavad temperatuuri, kasutades termiline infrapuna osa spektrist. Nende eeliseks on kõrgem eraldusvõime, kuid vaatlusi varjavad pilved. Teised andurid kasutavad mikrolaine osa elektromagnetilisest spektrist. Nendel mõõtmistel on madalam eraldusvõime, kuid need näevad läbi pilvede. Teadlased saavad kombineerida mitme anduri mõõtmisi, et saada täielik ülevaade globaalsest SST-st.

Miks on satelliidid kasulikud vahendid merevee temperatuuri mõõtmiseks?

Miks on satelliidid kasulikud vahendid merevee temperatuuri mõõtmiseks? Ookeanid on väga suured ja vesi liigub pidevalt – see muudab nende õppimise raskeks! Varem sai merevee temperatuuri ookeanides mõõta ainult laevade ja poidega. Need mõõtmised hõlmavad ühte punkti ruumis ja ajas Mõõtmiste vahel olid suured vahed Laevapõhised mõõtmised on aeganõudvad ja kallid Satelliidid on parandanud meie võimet mõõta SST-d, võimaldades sagedast ja ülemaailmset katvust.

Globaalsed SST mustrid

Globaalsed SST mustrid Ookeani- ja atmosfäärisüsteeme juhib päikesekiirgus. Merepinna temperatuur on ekvaatori lähedal kõrgem, kuna ekvaator neelab poolustega võrreldes rohkem päikesekiirgust. Soojus jaotatakse ümber kogu maakera tuulte, pinnavoolude ja termohaliinse ringluse sügava voolu kaudu. Kas teadsite, et vesi võib ookeanis olla alla 0oC, ilma et see muutuks jääks? Seda seetõttu, et merevees olev sool alandab selle külmumistemperatuuri. Veebruar 2023 Juuli 2023

Ülemine kaart näitab suurte ookeanihoovuste kaarti. Alumine kaart näitab merepinna keskmist temperatuuri aastatel 2014–2023.

Ülemine kaart näitab suurte ookeanihoovuste kaarti. Alumine kaart näitab merepinna keskmist temperatuuri aastatel 2014–2023. Kas ütleksite, et temperatuuri mõjutavad ookeani hoovused? Globaalsed SST mustrid

Jah!

Jah! Ookeanide lääneküljed isotermid nihkuvad pooluste suunas, kuna läänepoolsed piirihoovused kannavad ekvatoriaalpiirkondadest sooja vett Gulf Stream transpordib suhteliselt sooja vett üle Atlandi ookeani. Idapiiri hoovused, mis kannavad vett kõrgetelt laiuskraadidelt, võivad põhjustada temperatuuride jahenemist ookeanide idakülgedel, kui võite arvata. Isoterm: kaardile või diagrammile joonistatud joon, mis ühendab sama temperatuuriga punkte.

Merepinna temperatuuri suundumused

Merepinna temperatuuri suundumused Satelliitvaatluste abil saame jälgida, kuidas merepinna temperatuur on aja jooksul muutunud. Merepinna keskmine temperatuur on viimase 40 aasta jooksul tõusnud umbes 0,6 °C ( 1980 kuni 2023). Temperatuuri pikaajaliste suundumuste tuvastamiseks vaatleme temperatuuri anomaaliad – kui palju konkreetne kuupäev erineb pikaajalisest keskmisest. Kuigi on olemas kasv Trend seal on aasta-aastalt Varieeruvus . Selle põhjuseks on sellised ulatuslikud kliimamustrid nagu El Niño Lõuna Võnkumine (ENSO). Aasta keskmised merepinna temperatuuri anomaaliad (°C) 60°S–60°N juures võrreldes võrdlusperioodi 1991–2020 keskmisega. Allikas: ERA5, ESA SST CCI analüüs v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Krediit: C3S/ECMWF . Need arvud pärinevad Copernicuse kliimamuutuste teenistusest, mis on Euroopa Liidu Maa seire Programmi . Nende proovitükkide interaktiivsete versioonide kohta vaadake: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Sellel graafikul on mitu erinevat andmekogumit, mis annavad merepinna temperatuuri aja jooksul.

Sellel graafikul on mitu erinevat andmekogumit, mis annavad merepinna temperatuuri aja jooksul. Näete, et "ESA" andmekogum – see on satelliidivaatlustest tuletatud andmekogum – on kättesaadav alles alates 1980. aastatest. Pikemate ajakavade puhul sisestatakse olemasolevad ajaloolised andmed kliimamudelitesse, et aidata täita lünki ja parandada merepinna temperatuuri varasemate mõõtmiste täpsust. Need mudelid annavad pikemaajalise ülevaate sellest, kuidas merepinna temperatuur on aja jooksul muutunud. Miks on teie arvates andmekogumite erinevused kirje varasemates osades suuremad? Andmeid oli vähem Andmed ei olnud nii täpsed Kõik andmekogumid näitavad, et SST on viimase 30 aasta jooksul kasvanud. Aasta keskmised merepinna temperatuuri anomaaliad (°C) 60°S–60°N juures võrreldes võrdlusperioodi 1991–2020 keskmisega. Allikas: ERA5, ESA SST CCI analüüs v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Krediit: C3S/ECMWF . Nende proovitükkide interaktiivsete versioonide kohta vaadake: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Mis on anomaaliad ja kuidas me neid kasutame?

Mis on anomaaliad ja kuidas me neid kasutame? Kui mõõdame ookeanide temperatuuri, on mõned päevad soojemad ja mõned päevad jahedamad. Mida me tegelikult teada tahame, on kui palju temperatuur aja jooksul muutub . An Anomaalia Näitab Kui erinev midagi on sellest, mis on normaalne või oodatud. See aitab meil tuvastada, kas temperatuur on tavalisest kõrgem või madalam. Selle asemel, et keskenduda täpsetele temperatuuridele (mis muutuvad kogu aeg ja aastaaegadega), võrdleme iga mõõtmist ning keskmine temperatuur selleks aastaajaks. See arvutatakse temperatuuri erinevuse leidmisega võrrelduna lähtetaseme või pikaajalise keskmisega , nii et näiteks kui soovite leida konkreetse päeva temperatuuri anomaalia: Anomaalia = tegelik väärtus – pikaajaline keskmine Näiteks kui teie klassiruumi keskmine temperatuur detsembris on 20,5 oC, kuid sel aastal on detsembri keskmine 18,2 oC, on temperatuuri anomaalia -2,3 oC - negatiivne anomaalia, nii külmem kui oodatud!

Piirkondlikud erinevused

Piirkondlikud erinevused Merepinna temperatuurid varieeruvad piirkonniti. Mitmel pool maailmas on temperatuur tõusnud, samas kui mõned kohad on muutunud jahedamaks. Kaart näitab merepinna temperatuuri suundumust 1993–2023. Kõige kiiremat soojenemist on täheldatud Põhja-Jäämere, Läänemere, Musta mere ja Vaikse ookeani osades Gröönimaast ja Islandist lõuna pool ning Vaikse ookeani troopilises idaosas on jahtumine. Need mustrid võivad olla seotud muude ilmastikunähtustega – näiteks troopilise Vaikse ookeani idaosa jahtumine on seotud La Niña tingimused 2020. aasta lõpust 2023. aasta alguseni  Trend merepinna temperatuuri iga-aastaste kõrvalekallete korral (°C kümnendi kohta) ajavahemikul 1993–2023. Allikas: ESA SST CCI Analysis v3.0. Krediit: ESACCI/EOCIS/UKMCAS ja C3S/ECMWF.

Välised ressursid

Välised ressursid Merepinna hoovuste, temperatuuri ja muu interaktiivne visualiseerimine - https://data.scripps.earth/argoviz/ https://myoceanlearn.marine.copernicus.eu/ Armatuurlaud, kus on kuvatud aktiivsed argo ujukid https://www.ocean-ops.org/board?t=argo Climate Pulse – interaktiivne veebirakendus, mille on välja töötanud ja mida haldab Copernicuse kliimamuutuste teenistus (C3S), pakub igapäevaseid graafikuid ja kaarte ülemaailmse pinnaõhu temperatuuri ning merepinna temperatuuri ja anomaaliate kohta https://pulse.climate.copernicus.eu/

Uurige merepinna temperatuuri aegridu

Uurige merepinna temperatuuri aegridu A aegrida on kogum mõõtmisi, mis on tehtud samas kohas erinevatel aegadel. See võib meile näidata, kuidas tingimused (näiteks temperatuur, soolsus, organismide arv) aja jooksul muutuvad. Selliseid andmeid kasutatakse sageli kliima uurimisel.   Aegread võivad näidata: Hooajalisus – muster, mis kordub korrapäraste ajavahemike järel, kajastades hooajalisi erinevusi või korduvaid tsükleid. Suundumusi – mõõtmiste pikaajaline suurenemine või vähenemine Ebatavalised sündmused – ettearvamatud ebaregulaarsed kõikumised ProBleu meeskond on koostanud sellel kaardil näidatud piirkondade jaoks merepinna temperatuuri aegread. Ajakavad leiate kataloogist rubriigist "Arvutustabelid". Loode-Riiulimere piirkonna SST ajagraafikute näide. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi .

Loodelava

Loodelava Milline on selle piirkonna temperatuurivahemik? Kas oskate kirjeldada hooajalisust?   Loode-Riiulimere piirkonna SST ajagraafikud. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi . Nende ajaseeriate koostamiseks kasutatud andmed leiate kataloogi jaotisest "Arvutustabelid". Loode-Shelfi mere piirkonna pikaajaline kuu keskmine SST aastatel 2014–2023. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi .

Balti

Balti Milline on selle piirkonna temperatuurivahemik? Kas oskate kirjeldada hooajalisust?   Balti piirkonna SST aegread. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi . Nende ajaseeriate koostamiseks kasutatud andmed leiate kataloogi jaotisest "Arvutustabelid". Balti piirkonna pikaajaline kuu keskmine SST aastatel 2014–2023. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi .

Iberia Biskaia

Iberia Biskaia Milline on selle piirkonna temperatuurivahemik? Kas oskate kirjeldada hooajalisust?   Iberia Biskaia piirkonna SST ajagraafikud. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi . Nende ajaseeriate koostamiseks kasutatud andmed leiate kataloogi jaotisest "Arvutustabelid". Iberia Biskaia piirkonna pikaajaline kuu keskmine SST aastatel 2014–2023. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi .

Must meri

Must meri Milline on selle piirkonna temperatuurivahemik? Kas oskate kirjeldada hooajalisust?   Musta mere piirkonna SST ajagraafikud. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi . Nende ajaseeriate koostamiseks kasutatud andmed leiate kataloogi jaotisest "Arvutustabelid". Musta mere pikaajaline kuu keskmine SST ajavahemikul 2014–2023. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi .

Vahemere lääneosa

Vahemere lääneosa Milline on selle piirkonna temperatuurivahemik? Kas oskate kirjeldada hooajalisust?   Vahemere lääneosa SST ajakavad. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi . Nende ajaseeriate koostamiseks kasutatud andmed leiate kataloogi jaotisest "Arvutustabelid". Vahemere lääneosa pikaajaline kuu keskmine SST ajavahemikul 2014–2023. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi .

Vahemere idarannik

Vahemere idarannik Milline on selle piirkonna temperatuurivahemik? Kas oskate kirjeldada hooajalisust?   Vahemere idaosa SST ajakavad. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi . Nende ajaseeriate koostamiseks kasutatud andmed leiate kataloogi jaotisest "Arvutustabelid". Vahemere idaosa pikaajaline kuu keskmine SST ajavahemikul 2014–2023. Andmed pärinevad Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kliimamuutuste algatus Programmi .

Läänemere merepinna temperatuuri ajajooned

Musta mere merepinna temperatuuri ajagraafikud

Vahemere idaosa pinnatemperatuuri ajagraafikud

Iberia Biskaia merepinna temperatuuri ajagraafikud

Loodelava merepinna temperatuuri ajagraafikud

Vahemere lääneosa pinnatemperatuuri ajagraafikud

Temperatuuri värvus aktiivsuses_0

Temperatuuri värvus aktiivsuses_1

Temperatuuri värvus aktiivsuses_2

Temperatuuri värvus aktiivsuses_3

Temperatuuri värvus aktiivsuses_4