Misurazione della temperatura dallo spazio - Pacchetto di risorse

Misurare la temperatura dell'oceano dallo spazio

Misurare la temperatura dell'oceano dallo spazio

Misurare la temperatura degli oceani

Misurare la temperatura degli oceani Punti chiave di apprendimento: La temperatura della superficie del mare è stata storicamente misurata dalle navi, ma queste misurazioni sono troppo poche per descrivere l'intero oceano. Ora, la temperatura della superficie del mare viene misurata da sensori sui satelliti. Alcuni sensori misurano la temperatura utilizzando la porzione dell'infrarosso termico dello spettro elettromagnetico, altri sensori utilizzano la parte a microonde dello spettro elettromagnetico. Le misurazioni satellitari consentono agli scienziati di raccogliere regolarmente dati su tutto il globo in modo da poter vedere come l'oceano cambia nel tempo. Ci sono alcune limitazioni alla raccolta della temperatura superficiale del mare via satellite, in quanto possono "vedere" solo la superficie (pelle) dell'acqua, motivo per cui sono necessarie anche altre misurazioni da boe e navi, nonché modelli oceanici.

Perché vogliamo conoscere la temperatura del mare?

Perché vogliamo conoscere la temperatura del mare?

Previsioni meteo

Previsioni meteo : La temperatura del mare influisce sui modelli meteorologici. L'acqua calda fornisce energia a tempeste come uragani e tifoni. Cambiamento climatico : La temperatura del mare è un indicatore chiave del cambiamento climatico. Man mano che l'oceano si riscalda, il ghiaccio si scioglie e il livello del mare aumenta. L'osservazione della temperatura del mare aiuta a tenere traccia di questi cambiamenti, ad esempio per prevedere il tempo futuro. Ciclo del carbonio: L'oceano assorbe molta anidride carbonica (CO 2 ) dall'atmosfera. Un mare più caldo immagazzina meno CO 2 . Comprendere la temperatura del mare aiuta gli scienziati a prevedere come l'oceano aiuta a regolare il nostro clima. Vita marina: Molti animali, come i pesci e i coralli, richiedono intervalli di temperatura specifici. Misurare la temperatura del mare ci aiuta a capire dove possono vivere. Se il mare diventa troppo caldo o troppo freddo, queste creature possono essere danneggiate. Tempo libero e sicurezza : Il mare è abbastanza caldo per fare il bagno?

Misurare la temperatura del mare

Misurare la temperatura del mare Storicamente, la temperatura del mare veniva misurata utilizzando termometri dalle coste e dalle navi e Boe .  Nel XIX secolo, le misurazioni venivano effettuate prelevando un campione d'acqua fino alla nave in un secchio di legno o di tela. Questi sono stati sostituiti da secchi isolati appositamente progettati per mantenere stabile la temperatura del campione. A partire dagli anni '30, le misurazioni sono state effettuate nelle sale macchine delle navi, utilizzando l'acqua prelevata per il raffreddamento e altri scopi. Dalla fine degli anni '70, Le misurazioni sono state effettuate da boe ormeggiate e alla deriva e sensori sono stati montati sugli scafi delle navi. Poiché gli oceani sono molto grandi, è impossibile creare una mappa globale della temperatura solo con queste letture del termometro! Oggi, le mappe della temperatura globale sono realizzate a partire da misurazioni effettuate da sensori su satelliti nello spazio.  

Anatomia di un satellite

Anatomia di un satellite Satelliti per l'osservazione della Terra sono satelliti che orbitano attorno alla Terra con sensori progettati per raccogliere immagini e misurazioni dei fisica, chimica e biologia. Questi satelliti sono disponibili in molte forme e dimensioni. Ma hanno alcune parti in comune: Sensori sono gli strumenti che raccolgono dati sui processi della Terra o dell'atmosfera

Cosa misurano i sensori dallo spazio?

Cosa misurano i sensori dallo spazio? I sensori misurano la quantità di luce riflessa o emessa dalla superficie terrestre in diverse parti del Spettro elettromagnetico . I sensori possono rilevare la luce visibile (il Lunghezze d' onda possiamo vedere con i nostri occhi), ma possono anche rilevare onde radio molto più lunghe, microonde e radiazioni infrarosse. Misura dell'energia riflessa o emessa in queste diverse lunghezze d'onda sul Spettro elettromagnetico può rivelare ulteriori informazioni sulla Terra. Le lunghezza d’onda di un'onda è la distanza tra un punto su un'onda e lo stesso punto sull'onda successiva Lunghezza d'onda lunga Lunghezza d'onda corta

In che modo un satellite misura la temperatura?

In che modo un satellite misura la temperatura? Quando misuriamo la temperatura dell'oceano dai satelliti, vediamo la temperatura in superficie (o ' pelle ') dell'oceano. Questo si chiama Temperatura della superficie del mare (SST) . Alcuni sensori misurano la temperatura utilizzando il infrarossi termici porzione dello spettro. Questi hanno il vantaggio di avere una risoluzione più alta, ma le osservazioni sono oscurate dalle nuvole. Altri sensori utilizzano il microonde porzione dello spettro elettromagnetico. Queste misurazioni hanno una risoluzione inferiore ma possono vedere attraverso le nuvole. Gli scienziati possono combinare le misurazioni provenienti da più sensori per ottenere un quadro completo dell'SST globale.

Perché i satelliti sono strumenti utili per misurare la temperatura del mare?

Perché i satelliti sono strumenti utili per misurare la temperatura del mare? Gli oceani sono molto grandi e l'acqua è sempre in movimento: questo li rende difficili da studiare! In passato, le temperature del mare negli oceani potevano essere misurate solo da navi e boe. Queste misurazioni catturano un singolo punto nello spazio e nel tempo C'erano grandi intervalli tra le misurazioni Le misurazioni a bordo delle navi richiedono molto tempo e denaro I satelliti hanno migliorato la nostra capacità di misurare l'SST consentendo una copertura frequente e globale.

Modelli SST globali

Modelli SST globali I sistemi oceanici e atmosferici sono guidati dalla radiazione solare proveniente dal sole. La temperatura della superficie del mare è più alta vicino all'equatore perché l'equatore assorbe più radiazione solare rispetto ai poli. Il calore viene ridistribuito in tutto il mondo dai venti, dalle correnti superficiali e dal flusso profondo della circolazione termoalina. Sapevi che l'acqua può essere al di sotto di 0oC nell'oceano senza trasformarsi in ghiaccio? Questo perché il sale nell'acqua di mare abbassa il suo punto di congelamento. Febbraio 2023 Agosto 2023

La mappa in alto mostra una mappa delle principali correnti oceaniche. La mappa in basso mostra la temperatura media della superficie del mare dal 2014 al 2023.

La mappa in alto mostra una mappa delle principali correnti oceaniche. La mappa in basso mostra la temperatura media della superficie del mare dal 2014 al 2023. Diresti che la temperatura è influenzata dalle correnti oceaniche? Modelli SST globali

Sì!

Sì! Lato occidentale degli oceani Isoterme sono spostate verso i poli, come le correnti di confine occidentali trasportano acqua calda dalle regioni equatoriali La Corrente del Golfo trasporta acqua relativamente calda attraverso l'Atlantico. Le correnti di confine orientali trasportano acqua dalle alte latitudini possono far sì che le temperature sui lati orientali degli oceani siano più fresche di quanto ci si potrebbe aspettare. Isoterma: Una linea tracciata su una mappa o un grafico che unisce punti con la stessa temperatura.

Tendenze della temperatura superficiale del mare

Tendenze della temperatura superficiale del mare Utilizzando le osservazioni satellitari, possiamo monitorare come la temperatura della superficie del mare è cambiata nel tempo. La temperatura media della superficie del mare è aumentata di circa 0,6°C negli ultimi 40 anni ( dal 1980 al 2023). Per identificare le tendenze a lungo termine della temperatura, esaminiamo il anomalie di temperatura – quanto una data data differisce dalla media a lungo termine. Mentre c'è un aumento tendenza c'è di anno in anno variabilità . Ciò è dovuto a modelli climatici su larga scala come il El Niño Meridionale Oscillazione (ENSO). Anomalie medie annuali della temperatura superficiale del mare (°C) per 60°S–60°N, rispetto alla media del periodo di riferimento 1991-2020. Fonte dei dati: ERA5, ESA SST CCI Analysis v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Credito: C3S/ECMWF . Questi dati provengono dal Servizio per i cambiamenti climatici di Copernicus, l'Osservatorio della Terra dell'Unione Europea Programma . Per le versioni interattive di questi grafici, vedere: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Questo grafico mostra diversi set di dati che forniscono la temperatura della superficie del mare nel tempo.

Questo grafico mostra diversi set di dati che forniscono la temperatura della superficie del mare nel tempo. Si può vedere che il set di dati dell'ESA, quello derivato dalle osservazioni satellitari, è disponibile solo dagli anni '80 in poi. Per le serie temporali più lunghe, i dati storici disponibili vengono inseriti nei modelli climatici per aiutare a colmare le lacune e migliorare l'accuratezza delle misurazioni storiche della temperatura superficiale del mare. Questi modelli forniscono una visione a lungo termine di come le temperature della superficie del mare sono cambiate nel tempo. Perché pensi che le differenze tra i set di dati siano maggiori nelle prime parti del record? C'erano meno dati I dati erano meno accurati Tutti i set di dati mostrano che l'SST è aumentato negli ultimi 30 anni. Anomalie medie annuali della temperatura superficiale del mare (°C) per 60°S–60°N, rispetto alla media del periodo di riferimento 1991-2020. Fonte dei dati: ERA5, ESA SST CCI Analysis v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Credito: C3S/ECMWF . Per le versioni interattive di questi grafici, vedere: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Cosa sono le anomalie e come le utilizziamo?

Cosa sono le anomalie e come le utilizziamo? Quando misuriamo la temperatura degli oceani, alcuni giorni saranno più caldi e altri giorni saranno più freschi. Quello che vogliamo davvero sapere è quanto cambia la temperatura nel tempo . Un anomalia Mostra Quanto è diverso qualcosa è da ciò che è normale o previsto. Ci aiuta a identificare se le temperature sono più alte o più basse del solito. Invece di concentrarci sulle temperature esatte (che cambiano continuamente e con le stagioni), confrontiamo ogni misurazione con un Temperatura media per quel periodo dell'anno. Si calcola trovando la differenza di temperatura rispetto a una "baseline" o media a lungo termine , quindi ad esempio se volessi trovare l'anomalia di temperatura per un determinato giorno : Anomalia = valore effettivo – media a lungo termine Ad esempio, se la temperatura media nella tua classe a dicembre è di 20,5 oC, ma quest'anno la media a dicembre è di 18,2 oC, l'anomalia della temperatura è di -2,3 oC – un'anomalia negativa, quindi più fredda del previsto!

Differenze regionali

Differenze regionali Le temperature della superficie del mare variano a livello regionale. Le temperature sono aumentate in molte parti del mondo, mentre alcuni luoghi sono diventati più freschi. La mappa mostra l'andamento della temperatura superficiale del mare tra 1993–2023. Il riscaldamento più rapido è stato osservato in alcune parti del Mar Glaciale Artico, del Mar Baltico, del Mar Nero e in alcune parti dell'Oceano Pacifico A sud della Groenlandia e dell'Islanda e il Pacifico tropicale orientale hanno una tendenza al raffreddamento. Questi modelli possono essere collegati ad altri fenomeni climatici, ad esempio il raffreddamento nel Pacifico tropicale orientale è correlato a La Niña Condizioni da fine 2020 a inizio 2023  Tendenza nelle anomalie annuali della temperatura superficiale del mare (°C/decennio) per il periodo 1993-2023. Fonte dei dati: ESA SST CCI Analysis v3.0. Credito: ESACCI/EOCIS/UKMCAS e C3S/ECMWF.

Risorse esterne

Risorse esterne Visualizzazione interattiva delle correnti superficiali marine, della temperatura e altro ancora - https://data.scripps.earth/argoviz/ https://myoceanlearn.marine.copernicus.eu/ Dashboard che mostra i float argo attivi https://www.ocean-ops.org/board?t=argo Climate Pulse - applicazione web interattiva sviluppata e gestita dal Copernicus Climate Change Service (C3S) che fornisce grafici e mappe giornaliere della temperatura globale dell'aria superficiale e della temperatura superficiale del mare e delle anomalie https://pulse.climate.copernicus.eu/

Esplora le serie temporali della temperatura della superficie del mare

Esplora le serie temporali della temperatura della superficie del mare Un Serie storiche è una raccolta di misurazioni effettuate nella stessa posizione in momenti diversi. Può mostrarci come le condizioni (come la temperatura, la salinità, il numero di organismi) cambiano nel tempo. Questo tipo di dati viene spesso utilizzato quando si studia il clima.   Le serie temporali possono mostrare: Stagionalità – un modello che si ripete a intervalli regolari riflettendo variazioni stagionali o cicli ricorrenti. Tendenze – un aumento o una diminuzione a lungo termine delle misurazioni Eventi insoliti – fluttuazioni irregolari imprevedibili Il team di ProBleu ha prodotto serie temporali della temperatura della superficie del mare per le regioni mostrate in questa mappa. Le serie temporali sono disponibili nel catalogo alla voce «Fogli di calcolo». Esempio di serie temporali SST dell'area North West Shelf Sea. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma .

Scaffale nord-ovest

Scaffale nord-ovest Qual è l'intervallo di temperatura in questa regione? Puoi descrivere la stagionalità?   Serie temporali SST dell'area del Mare della Piattaforma Nord Occidentale. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma . I dati utilizzati per la creazione di questa serie temporale sono disponibili nel catalogo alla voce «Fogli di calcolo». SST medio mensile a lungo termine dell'area del Mare della Piattaforma Nord-Occidentale per il periodo 2014-2023. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma .

Baltico

Baltico Qual è l'intervallo di temperatura in questa regione? Puoi descrivere la stagionalità?   Serie storiche SST dell'area baltica. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma . I dati utilizzati per la creazione di questa serie temporale sono disponibili nel catalogo alla voce «Fogli di calcolo». SST medio mensile a lungo termine dell'area baltica per il periodo 2014-2023. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma .

Iberia Biscaglia

Iberia Biscaglia Qual è l'intervallo di temperatura in questa regione? Puoi descrivere la stagionalità?   Serie temporali SST dell'area iberica-biscalcicea. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma . I dati utilizzati per la creazione di questa serie temporale sono disponibili nel catalogo alla voce «Fogli di calcolo». SST medio mensile a lungo termine dell'area di Iberia-Biscaglia per il periodo 2014-2023. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma .

Mar Nero

Mar Nero Qual è l'intervallo di temperatura in questa regione? Puoi descrivere la stagionalità?   Serie storiche SST dell'area del Mar Nero. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma . I dati utilizzati per la creazione di questa serie temporale sono disponibili nel catalogo alla voce «Fogli di calcolo». SST medio mensile a lungo termine del Mar Nero per il periodo 2014-2023. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma .

Mediterraneo occidentale

Mediterraneo occidentale Qual è l'intervallo di temperatura in questa regione? Puoi descrivere la stagionalità?   Serie storiche SST dell'area del Mediterraneo occidentale. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma . I dati utilizzati per la creazione di questa serie temporale sono disponibili nel catalogo alla voce «Fogli di calcolo». SST medio mensile a lungo termine del Mediterraneo occidentale per il periodo 2014-2023. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma .

Mediterraneo orientale

Mediterraneo orientale Qual è l'intervallo di temperatura in questa regione? Puoi descrivere la stagionalità?   Serie storiche SST dell'area del Mediterraneo orientale. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma . I dati utilizzati per la creazione di questa serie temporale sono disponibili nel catalogo alla voce «Fogli di calcolo». SST medio mensile a lungo termine del Mediterraneo orientale per il periodo 2014-2023. I dati provengono dal Iniziativa dell'Agenzia spaziale europea (ESA) per il cambiamento climatico (CCI) Programma .

Serie temporali della temperatura superficiale del mare del Mar Baltico

Serie temporali della temperatura superficiale del Mar Nero

Serie temporali della temperatura superficiale del mare del Mediterraneo orientale

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Serie temporali della temperatura della superficie del mare della piattaforma nord-occidentale

Serie temporali della temperatura superficiale del mare del Mediterraneo occidentale

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