Lämpötilan mittaaminen avaruudesta - Resurssipaketti

Merien lämpötilan mittaaminen avaruudesta käsin

Merien lämpötilan mittaaminen avaruudesta käsin

Merien lämpötilan ottaminen

Merien lämpötilan ottaminen Keskeiset oppimiskohdat: Merenpinnan lämpötila mitattiin historiallisesti aluksista, mutta nämä mittaukset ovat liian vähän kuvaamaan koko valtamerta. Nyt merenpinnan lämpötilaa mitataan satelliittien antureilla. Jotkut anturit mittaavat lämpötilaa käyttämällä sähkömagneettisen spektrin lämpöinfrapunaosaa, toiset anturit käyttävät sähkömagneettisen spektrin mikroaalto-osaa. Satelliittimittausten avulla tutkijat voivat kerätä säännöllisesti tietoja koko maapallolta, jotta voimme nähdä, miten valtameri muuttuu ajoissa. Merenpinnan lämpötilan keräämisessä satelliiteilla on joitakin rajoituksia, koska ne voivat "nähdä" vain veden pinnan (ihon), minkä vuoksi tarvitaan myös muita mittauksia poijuista ja laivoista sekä valtamerimalleja.

Miksi haluamme tietää meren lämpötilan?

Miksi haluamme tietää meren lämpötilan?

Sään ennustaminen

Sään ennustaminen : Meren lämpötila vaikuttaa sääolosuhteisiin. Lämmin vesi antaa energiaa myrskyille, kuten hurrikaaneille ja taifuuneille. Ilmastonmuutos : Meren lämpötila on ilmastonmuutoksen keskeinen indikaattori. Kun valtameri lämpenee, jää sulaa ja merenpinta nousee. Meren lämpötilan havainnointi auttaa seuraamaan näitä muutoksia esimerkiksi ennustamaan tulevaa säätä. Hiilisykli: Meri imee paljon hiilidioksidia (CO 2 ) ilmakehästä. Lämpimämpi meri varastoi vähemmän hiilidioksidia 2 . Meren lämpötilan ymmärtäminen auttaa tutkijoita ennustamaan, miten valtameri auttaa säätelemään ilmastoamme. Meren elämä: Monet eläimet, kuten kalat ja korallit, vaativat tiettyjä lämpötila-alueita. Meren lämpötilan mittaaminen auttaa meitä ymmärtämään, missä he voivat elää. Jos meri lämpenee tai kylmenee liikaa, nämä olennot voivat vahingoittua. Vapaa-aika ja turvallisuus : Onko meri tarpeeksi lämmin uimaan?

Meren lämpötilan mittaaminen

Meren lämpötilan mittaaminen Historiallisesti meren lämpötilaa mitattiin käyttämällä Lämpömittarit rannoilta ja Alukset ja Poijut .  1900-luvulla mittaukset tehtiin piirtämällä vesinäyte alukseen puu- tai kangasämpäriin. Ne korvattiin erityisesti suunnitelluilla eristetyillä kauhoilla, jotta näytteen lämpötila pysyisi vakaana. 1930-luvulta lähtien mittauksia tehtiin laivojen konehuoneissa käyttäen jäähdytykseen ja muihin tarkoituksiin otettua vettä. 1970-luvun lopulta lähtien Mittauksia on tehty ankkuroiduilla ja ajelehtivilla poijuilla ja laivojen runkoihin on asennettu antureita. Koska valtameret ovat hyvin suuria, on mahdotonta tehdä maailmanlaajuista lämpötilakarttaa pelkästään näillä lämpömittarin lukemilla! Nykyään globaalit lämpötilakartat tehdään mittauksista, jotka on tehty Anturit päälle Satelliitit avaruudessa.  

Satelliitin anatomia

Satelliitin anatomia Kaukokartoitussatelliitit ovat satelliitteja, jotka kiertävät maata antureilla, jotka on suunniteltu kerätä kuvia ja mittauksia planeetan fysiikka, kemia ja biologia. Näitä satelliitteja on monen muotoisia ja kokoisia. Mutta heillä on muutama yhteinen osa: Anturit ovat instrumentteja, jotka keräävät tietoa maapallon prosesseista tai ilmakehästä

Mitä anturit mittaavat avaruudesta?

Mitä anturit mittaavat avaruudesta? Anturit mittaavat maan pinnalta heijastuvan tai säteilevän valon määrää maan eri osissa Sähkömagneettinen spektri . Anturit voivat havaita näkyvää valoa ( Aallonpituuksilla Voimme nähdä silmillämme), mutta ne voivat myös havaita paljon pidempiä radioaaltoja, mikroaaltoja ja infrapunasäteilyä. Näillä eri aallonpituuksilla heijastuneen tai säteilevän energian mittaaminen Sähkömagneettinen spektri voi paljastaa lisätietoja maapallosta. Sitä aallonpituus aallosta on etäisyys yhden aallon pisteen ja seuraavan aallon saman pisteen välillä Pitkä aallonpituus Lyhyt aallonpituus

Miten satelliitti mittaa lämpötilaa?

Miten satelliitti mittaa lämpötilaa? Kun mittaamme meren lämpötilaa satelliiteista, näemme lämpötilan pinnalla (tai ' iho ') valtamerestä. Tätä kutsutaan Merenpinnan lämpötila (SST) . Jotkut anturit mittaavat lämpötilaa käyttämällä Terminen infrapuna osa spektristä. Näiden etuna on suurempi resoluutio, mutta havainnot peittyvät pilviin. Muut anturit käyttävät mikroaalto osa sähkömagneettisesta spektristä. Näiden mittausten resoluutio on pienempi, mutta ne voivat nähdä pilvien läpi. Tutkijat voivat yhdistää mittauksia useista antureista saadakseen täydellisen kuvan maailmanlaajuisesta SST:stä.

Miksi satelliitit ovat hyödyllisiä työkaluja meren lämpötilan mittaamiseen?

Miksi satelliitit ovat hyödyllisiä työkaluja meren lämpötilan mittaamiseen? Meret ovat hyvin suuria ja vesi liikkuu jatkuvasti - tämä vaikeuttaa niiden tutkimista! Aiemmin valtamerien lämpötiloja voitiin mitata vain laivoilla ja poijuilla. Nämä mittaukset kuvaavat yhtä pistettä avaruudessa ja ajassa Mittausten välillä oli suuria aukkoja Laivoista tehtävät mittaukset ovat aikaa vieviä ja kalliita Satelliitit ovat parantaneet kykyämme mitata SST:tä mahdollistamalla säännöllisen ja maailmanlaajuisen kattavuuden.

Globaalit SST-mallit

Globaalit SST-mallit Meri- ja ilmakehäjärjestelmiä ohjaa auringon säteily. Merenpinnan lämpötila on korkeampi päiväntasaajan lähellä, koska päiväntasaaja absorboi enemmän auringon säteilyä kuin navat. Lämpö jakautuu ympäri maailmaa tuulien, pintavirtojen ja termohaliinin kierron syvän virtauksen kautta. Tiesitkö, että vesi voi olla meressä alle 0 °C muuttumatta jääksi? Tämä johtuu siitä, että meriveden suola alentaa jäätymispistettään. Helmikuu 2023 Elokuu 2023

Yläkartta näyttää kartan tärkeimmistä merivirroista. Alakartta näyttää merenpinnan keskilämpötilan vuosina 2014-2023.

Yläkartta näyttää kartan tärkeimmistä merivirroista. Alakartta näyttää merenpinnan keskilämpötilan vuosina 2014-2023. Sanoisitko, että merivirrat vaikuttavat lämpötilaan? Globaalit SST-mallit

Kyllä!

Kyllä! Valtamerten länsipuolella Isotermit siirtyvät kohti napoja, koska läntiset rajavirrat kuljettavat lämmintä vettä päiväntasaajan alueilta Golfvirta kuljettaa suhteellisen lämmintä vettä Atlantin yli. Itärajavirrat kuljettavat vettä korkeilta leveysasteilta, mikä voi aiheuttaa lämpötilojen valtamerten itäpuolella viileämpiä kuin voisi odottaa. Isotermi: Kartalle tai kartalle piirretty viiva, joka yhdistää pisteitä, joilla on sama lämpötila.

Merenpinnan lämpötilan kehitys

Merenpinnan lämpötilan kehitys Satelliittihavaintojen avulla voimme seurata, miten merenpinnan lämpötila on muuttunut ajan myötä. Merenpinnan keskilämpötila on noussut noin 0,6 celsiusastetta viimeisten 40 vuoden aikana ( 1980–2023). Lämpötilan pitkän aikavälin trendien tunnistamiseksi tarkastelemme lämpötilan poikkeamat – kuinka paljon tietty päivämäärä eroaa pitkän aikavälin keskiarvosta. Vaikka on kasvava trendi on vuodesta toiseen vaihtelevuus . Tämä johtuu laajamittaisista ilmastomalleista, kuten El Niño Eteläinen Värähtely (ENSO). Vuotuiset merenpinnan keskimääräiset poikkeamat (°C) 60°S–60°N verrattuna viiteajanjakson 1991–2020 keskiarvoon. Tietolähde: ERA5, ESA SST CCI Analysis v3, ERSSTv5, HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Luotto: C3S/ECMWF . Nämä luvut ovat peräisin Euroopan unionin maanhavainnointiin (Copernicus) liittyvästä ilmastonmuutospalvelusta Ohjelma . Näiden tonttien interaktiiviset versiot: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Tässä kaaviossa esitetään useita erilaisia tietokokonaisuuksia, jotka kuvaavat merenpinnan lämpötilaa ajan mittaan.

Tässä kaaviossa esitetään useita erilaisia tietokokonaisuuksia, jotka kuvaavat merenpinnan lämpötilaa ajan mittaan. ESA:n havaintoaineisto – satelliittihavainnoista johdettu aineisto – on ollut saatavilla vasta 1980-luvulta lähtien. Pidemmissä aikasarjoissa saatavilla olevat historialliset tiedot syötetään ilmastomalleihin aukkojen täyttämiseksi ja historiallisten merenpinnan lämpötilamittausten tarkkuuden parantamiseksi. Nämä mallit antavat pidemmän aikavälin kuvan siitä, miten merenpinnan lämpötilat ovat muuttuneet ajan myötä. Miksi tietojoukkojen väliset erot ovat mielestäsi suurempia tietueen aiemmissa osissa? Dataa oli vähemmän Tiedot eivät olleet yhtä tarkkoja Kaikki aineistot osoittavat, että SST on kasvanut viimeisten 30 vuoden aikana. Vuotuiset merenpinnan keskimääräiset poikkeamat (°C) 60°S–60°N verrattuna viiteajanjakson 1991–2020 keskiarvoon. Tietolähde: ERA5, ESA SST CCI Analysis v3, ERSSTv5, HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Luotto: C3S/ECMWF . Näiden tonttien interaktiiviset versiot: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Mitä ovat poikkeamat ja miten käytämme niitä?

Mitä ovat poikkeamat ja miten käytämme niitä? Kun mittaamme valtamerten lämpötilaa, jotkut päivät ovat lämpimämpiä ja jotkut viileämpiä. Se, mitä todella haluamme tietää, on kuinka paljon lämpötila muuttuu ajan myötä . ja anomalia Osoittaa Kuinka erilaista Jokin on siitä, mikä on normaalia tai odotettua. Se auttaa meitä tunnistamaan, ovatko lämpötilat tavallista korkeampia vai alhaisempia. Sen sijaan, että keskittyisimme tarkkoihin lämpötiloihin (jotka muuttuvat koko ajan ja vuodenaikojen mukaan), vertaamme kutakin mittausta ja keskilämpötila siihen aikaan vuodesta. Se lasketaan löytämällä lämpötilaero suhteessa lähtötasoon tai pitkän aikavälin keskiarvoon , joten esimerkiksi jos haluat löytää tietyn päivän lämpötilapoikkeaman : Poikkeama = todellinen arvo – pitkän aikavälin keskiarvo Jos esimerkiksi luokkahuoneesi keskilämpötila joulukuussa on 20,5 oC, mutta tänä vuonna joulukuun keskiarvo on 18,2 oC, lämpötilapoikkeama on -2,3 oC – negatiivinen poikkeama, niin kylmempi kuin odotettiin!

Alueelliset erot

Alueelliset erot Merenpinnan lämpötilat vaihtelevat alueellisesti. Lämpötilat ovat nousseet monissa osissa maailmaa, kun taas joissakin paikoissa on viilentynyt. Kartta näyttää merenpinnan lämpötilan kehityksen välillä 1993–2023. Nopeinta lämpenemistä on havaittu osissa Pohjoista jäämerta, Itämerta, Mustaamerta ja osissa Tyyntämerta Grönlannin eteläpuolella ja Islannissa sekä trooppisella itäisellä Tyynellämerellä on viilenemistrendi. Nämä mallit voivat liittyä muihin ilmastoilmiöihin - esimerkiksi itäisen trooppisen Tyynenmeren jäähtyminen liittyy La Niña olosuhteet vuoden 2020 lopusta vuoden 2023 alkuun  Trendi vuotuisissa merenpinnan lämpötilapoikkeamissa (°C/vuosikymmen) vuosina 1993–2023. Tietolähde: ESA SST CCI Analysis v3.0. Luotto: ESACCI/EOCIS/UKMCAS ja C3S/ECMWF.

Ulkoiset resurssit

Ulkoiset resurssit Interaktiivinen visualisointi merenpinnan virtauksista, lämpötilasta ja muusta - https://data.scripps.earth/argoviz/ https://myoceanlearn.marine.copernicus.eu/ Kojelauta, jossa näkyvät aktiiviset argo-kellukkeet https://www.ocean-ops.org/board?t=argo Climate Pulse on Copernicuksen ilmastonmuutospalvelun (C3S) kehittämä ja ylläpitämä interaktiivinen verkkosovellus, joka tarjoaa päivittäin karttoja maailman pintalämpötilasta ja merenpinnan lämpötilasta sekä poikkeavuuksista https://pulse.climate.copernicus.eu/

Tutustu merenpinnan lämpötilan aikasarjoihin

Tutustu merenpinnan lämpötilan aikasarjoihin A aikasarja on kokoelma mittauksia, jotka on tehty samassa paikassa eri aikoina. Se voi näyttää meille, miten olosuhteet (kuten lämpötila, suolapitoisuus, organismien lukumäärä) muuttuvat ajan myötä. Tällaisia tietoja käytetään usein ilmaston tutkimisessa.   Aikasarjat voivat näyttää: Kausiluonteisuus – säännöllisin väliajoin toistuva kaava, joka heijastaa vuodenaikojen vaihtelua tai toistuvia syklejä. Suuntauksia – mittausten lisääntyminen tai väheneminen pitkällä aikavälillä Epätavalliset tapahtumat – ennalta arvaamattomat epäsäännölliset vaihtelut ProBleu-tiimi on tuottanut aikasarjoja merenpinnan lämpötilasta tässä kartassa näkyville alueille. Löydät aikasarjat luettelosta kohdasta 'Laskentataulukot'. Esimerkki SST-aikasarjoista luoteisen hyllymeren alueelta. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma .

Luoteishylly

Luoteishylly Mikä on lämpötila-alue tällä alueella? Voitko kuvailla kausiluonteisuutta?   Luoteisen hyllymeren alueen SST-aikasarjat. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma . Tämän aikasarjan tekemiseen käytetyt tiedot löytyvät luettelosta kohdasta 'Laskentataulukot'. Luoteisen hyllymeren alueen pitkän aikavälin kuukausittainen keskimääräinen SST vuosina 2014–2023. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma .

Balttilainen

Balttilainen Mikä on lämpötila-alue tällä alueella? Voitko kuvailla kausiluonteisuutta?   Itämeren alueen SST-aikasarjat. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma . Tämän aikasarjan tekemiseen käytetyt tiedot löytyvät luettelosta kohdasta 'Laskentataulukot'. Itämeren alueen pitkän aikavälin kuukausittainen keskimääräinen SST vuosina 2014–2023. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma .

Iberia Biskajansaari

Iberia Biskajansaari Mikä on lämpötila-alue tällä alueella? Voitko kuvailla kausiluonteisuutta?   Iberian ja Biskajan alueen SST-aikasarjat. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma . Tämän aikasarjan tekemiseen käytetyt tiedot löytyvät luettelosta kohdasta 'Laskentataulukot'. Iberian ja Biskajan alueen pitkän aikavälin kuukausittainen keskimääräinen SST vuosina 2014–2023. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma .

Mustameri

Mustameri Mikä on lämpötila-alue tällä alueella? Voitko kuvailla kausiluonteisuutta?   SST-aikasarjat Mustanmeren alueelta. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma . Tämän aikasarjan tekemiseen käytetyt tiedot löytyvät luettelosta kohdasta 'Laskentataulukot'. Mustanmeren SST:n pitkän aikavälin kuukausittainen keskiarvo vuosina 2014–2023. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma .

Läntinen Välimeri

Läntinen Välimeri Mikä on lämpötila-alue tällä alueella? Voitko kuvailla kausiluonteisuutta?   Läntisen Välimeren alueen SST-aikasarjat. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma . Tämän aikasarjan tekemiseen käytetyt tiedot löytyvät luettelosta kohdasta 'Laskentataulukot'. Läntisen Välimeren pitkän aikavälin SST:n pitkän aikavälin kuukausittainen keskiarvo vuosina 2014–2023. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma .

Itäinen Välimeri

Itäinen Välimeri Mikä on lämpötila-alue tällä alueella? Voitko kuvailla kausiluonteisuutta?   Itäisen Välimeren alueen SST-aikasarjat. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma . Tämän aikasarjan tekemiseen käytetyt tiedot löytyvät luettelosta kohdasta 'Laskentataulukot'. Itäisen Välimeren pitkän aikavälin SST:n pitkän aikavälin kuukausittainen keskiarvo vuosina 2014–2023. Tiedot ovat peräisin Euroopan avaruusjärjestön (ESA) ilmastonmuutosaloite Ohjelma .

Itämeren pintalämpötilan aikasarjat

Mustanmeren pintalämpötilan aikasarjat

Itäisen Välimeren pintalämpötilan aikasarjat

Iberia Biskajanmeren pintalämpötilan aikasarjat

Luoteishyllyn merenpinnan lämpötilan aikasarjat

Läntisen Välimeren pintalämpötilan aikasarjat

Lämpötilan väri aktiivisuudessa_0

Lämpötilan väri aktiivisuudessa_1

Lämpötilan väri aktiivisuudessa_2

Lämpötilan väri aktiivisuudessa_3

Lämpötilan väri aktiivisuudessa_4