Temperatūras mērīšana no kosmosa - Resursu komplekts

Okeāna temperatūras mērīšana no kosmosa

Okeāna temperatūras mērīšana no kosmosa

Ņemot vērā okeānu temperatūru

Ņemot vērā okeānu temperatūru Galvenie mācību punkti: Jūras virsmas temperatūra vēsturiski tika mērīta no kuģiem, taču šie mērījumi ir pārāk maz, lai aprakstītu visu okeānu. Tagad jūras virsmas temperatūru mēra ar satelītu sensoriem. Daži sensori mēra temperatūru, izmantojot elektromagnētiskā spektra termisko infrasarkano daļu, citi sensori izmanto elektromagnētiskā spektra mikroviļņu daļu. Satelītu mērījumi ļauj zinātniekiem regulāri vākt datus par visu zemeslodi, lai mēs varētu redzēt, kā okeāns mainās laikā. Jūras virsmas temperatūras noteikšanai ar satelīta palīdzību ir daži ierobežojumi, jo tie var "redzēt" tikai pašu ūdens virsmu (ādu), tāpēc ir nepieciešami arī citi mērījumi no bojām un kuģiem, kā arī okeāna modeļiem.

Kāpēc mēs gribam zināt jūras temperatūru?

Kāpēc mēs gribam zināt jūras temperatūru?

Laika prognoze

Laika prognoze : Jūras temperatūra ietekmē laikapstākļus. Siltais ūdens nodrošina enerģiju vētrām, piemēram, viesuļvētrām un taifūniem. Klimata pārmaiņas : Jūras temperatūra ir galvenais klimata pārmaiņu rādītājs. Okeānam sasilstot, kūst ledus un paaugstinās jūras līmenis. Jūras temperatūras novērošana palīdz izsekot šīm izmaiņām, piemēram, lai prognozētu nākotnes laika apstākļus. Oglekļa cikls: Okeāns absorbē daudz oglekļa dioksīda (CO 2 ) no atmosfēras. Siltāka jūra uzglabā mazāk CO 2 . Izpratne par jūras temperatūru palīdz zinātniekiem paredzēt, kā okeāns palīdz regulēt mūsu klimatu. Jūras dzīvnieki: Daudziem dzīvniekiem, piemēram, zivīm un koraļļiem, ir nepieciešami īpaši temperatūras diapazoni. Jūras temperatūras mērīšana palīdz mums saprast, kur viņi var dzīvot. Ja jūra kļūst pārāk silta vai pārāk auksta, šīm radībām var tikt nodarīts kaitējums. Atpūta un drošība : Vai jūra ir pietiekami silta, lai tajā peldētos?

Jūras temperatūras mērīšana

Jūras temperatūras mērīšana Vēsturiski jūras temperatūra tika mērīta, izmantojot Termometri no krasta līnijām un no Kuģiem un Bojas .  19. gadsimtā mērījumi tika veikti, koka vai audekla spainī uzzīmējot ūdens paraugu līdz kuģim. Tie tika aizstāti ar speciāli konstruētiem izolētiem spaiņiem, lai saglabātu parauga temperatūru stabilu. No 1930. gadiem mērījumi tika veikti kuģu mašīntelpās, izmantojot ūdeni, kas uzņemts dzesēšanai un citiem mērķiem. Kopš 1970. gadu beigām Mērījumi veikti ar pietauvotām un dreifējošām bojām un kuģu korpusiem ir uzstādīti sensori. Tā kā okeāni ir ļoti lieli, ar šiem termometra rādījumiem vien nav iespējams izveidot globālu temperatūras karti! Mūsdienās globālās temperatūras kartes tiek veidotas no mērījumiem, ko veic Sensori uz Satelītiem kosmosā.  

Satelīta anatomija

Satelīta anatomija Zemes novērošanas satelīti ir satelīti, kas riņķo ap Zemi ar sensoriem, kas paredzēti vākt attēlus un mērījumus par planētu fizika, ķīmija un bioloģija. Šiem satelītiem ir dažādas formas un izmēri. Bet tām ir dažas kopīgas daļas: Sensori ir instrumenti, kas vāc datus par Zemes procesiem vai atmosfēru

Ko sensori mēra no kosmosa?

Ko sensori mēra no kosmosa? Sensori mēra gaismas daudzumu, kas tiek atstarots vai izstarots no Zemes virsmas dažādās Elektromagnētiskais spektrs . Sensori var noteikt redzamo gaismu ( viļņu garumi mēs varam redzēt ar acīm), bet viņi var arī noteikt daudz garākus radioviļņus, mikroviļņus un infrasarkano starojumu. Šajos dažādajos viļņu garumos atstarotās vai izstarotās enerģijas mērīšana uz Elektromagnētiskais spektrs var atklāt papildu informāciju par zemi. Gada Viļņu garumu no viļņa ir attālums starp punktu uz viena viļņa un to pašu punktu uz nākamā viļņa Garš viļņa garums Īss viļņa garums

Kā satelīts mēra temperatūru?

Kā satelīts mēra temperatūru? Kad mēs mērām okeāna temperatūru no satelītiem, mēs redzam temperatūru virspusē (vai ' āda ") okeānā. To sauc par Jūras virsmas temperatūra (SST) . Daži sensori mēra temperatūru, izmantojot termiskais infrasarkanais spektra daļa. To priekšrocība ir augstāka izšķirtspēja, bet novērojumus aizēno mākoņi. Citi sensori izmanto mikroviļņu krāsns daļa no elektromagnētiskā spektra. Šiem mērījumiem ir zemāka izšķirtspēja, bet tie var redzēt caur mākoņiem. Zinātnieki var apvienot mērījumus no vairākiem sensoriem, lai iegūtu pilnīgu priekšstatu par globālo SST.

Kāpēc satelīti ir noderīgs instruments jūras temperatūras mērīšanai?

Kāpēc satelīti ir noderīgs instruments jūras temperatūras mērīšanai? Okeāni ir ļoti lieli, un ūdens vienmēr kustas – tas apgrūtina to izpēti! Agrāk jūras temperatūru okeānos varēja izmērīt tikai ar kuģiem un bojām. Šie mērījumi uztver vienu punktu telpā un laikā Starp mērījumiem bija lielas atšķirības Kuģu mērījumi ir laikietilpīgi un dārgi Satelīti ir uzlabojuši mūsu spēju izmērīt SST, nodrošinot biežu un globālu pārklājumu.

Globālie SST modeļi

Globālie SST modeļi Okeāna un atmosfēras sistēmas vada saules starojums no saules. Jūras virsmas temperatūra ir augstāka ekvatora tuvumā, jo ekvators absorbē vairāk saules starojuma, salīdzinot ar poliem. Siltumu visā pasaulē pārdala vējš, virsmas straumes un dziļa plūsma termohalīna cirkulācijā. Vai zinājāt, ka ūdens okeānā var būt zem 0oC, nepārvēršoties ledū? Tas ir tāpēc, ka sāls jūras ūdenī pazemina tā sasalšanas temperatūru. Februāris 2023 2023. gada augusts

Augšējā kartē redzama galveno okeāna straumju karte. Apakšējā kartē redzama vidējā jūras virsmas temperatūra no 2014. līdz 2023. gadam.

Augšējā kartē redzama galveno okeāna straumju karte. Apakšējā kartē redzama vidējā jūras virsmas temperatūra no 2014. līdz 2023. gadam. Vai jūs teiktu, ka temperatūru ietekmē okeāna straumes? Globālie SST modeļi

Jā!

Jā! Okeānu rietumu puses izotermas tiek novirzīti uz poliem, jo rietumu robežas straumes nes siltu ūdeni no ekvatoriālajiem reģioniem Gulf Stream transportē salīdzinoši siltu ūdeni pāri Atlantijas okeānam. Austrumu robežstraumes nes ūdeni no augstiem platuma grādiem, var izraisīt to, ka temperatūra okeānu austrumu pusē ir vēsāka, nekā jūs varētu gaidīt. Izoterma: līnija, kas novilkta kartē vai diagrammā, savienojot punktus ar vienādu temperatūru.

Jūras virsmas temperatūras tendences

Jūras virsmas temperatūras tendences Izmantojot satelītu novērojumus, mēs varam uzraudzīt, kā laika gaitā ir mainījusies jūras virsmas temperatūra. Pēdējo 40 gadu laikā vidējā jūras virsmas temperatūra ir palielinājusies par aptuveni 0,6 °C ( No 1980. līdz 2023. gadam). Lai noteiktu temperatūras ilgtermiņa tendences, mēs aplūkojam temperatūras anomālijas – cik ļoti konkrētais datums atšķiras no ilgtermiņa vidējā. Lai gan pieaug Tendence ir gadu no gada Mainīgums . Tas ir saistīts ar liela mēroga klimata modeļiem, piemēram, El Ninjo Dienvidu Svārstīšanās (ENSO). Jūras virsmas gada vidējās temperatūras anomālijas (°C) 60°S–60°N salīdzinājumā ar vidējo rādītāju 1991.–2020. gada salīdzināmajā periodā. Datu avots: ERA5, EKA SST CCI analīze v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Kredīta: C3S/ECMWF . Šie skaitļi iegūti no Eiropas Savienības Zemes novērošanas uzņēmuma Copernicus Klimata pārmaiņu dienesta Programmu . Šo sižetu interaktīvās versijas skatīt: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Šajā diagrammā parādītas vairākas dažādas datu kopas, kas nodrošina jūras virsmas temperatūru laika gaitā.

Šajā diagrammā parādītas vairākas dažādas datu kopas, kas nodrošina jūras virsmas temperatūru laika gaitā. Jūs varat redzēt, ka "EKA" datu kopa — tā ir tā, kas iegūta no satelītu novērojumiem — ir pieejama tikai no 1980. gadiem. Attiecībā uz ilgākiem laikposmiem pieejamie vēsturiskie dati tiek izmantoti klimata modeļos, lai palīdzētu novērst nepilnības un uzlabotu vēsturisko jūras virsmas temperatūras mērījumu precizitāti. Šie modeļi sniedz ilgtermiņa priekšstatu par to, kā laika gaitā ir mainījusies jūras virsmas temperatūra. Kāpēc, jūsuprāt, atšķirības starp datu kopām ir lielākas ieraksta iepriekšējās daļās? Datu bija mazāk Dati nebija tik precīzi Visas datu kopas liecina, ka SST pēdējo 30 gadu laikā ir palielinājies. Jūras virsmas gada vidējās temperatūras anomālijas (°C) 60°S–60°N salīdzinājumā ar vidējo rādītāju 1991.–2020. gada salīdzināmajā periodā. Datu avots: ERA5, EKA SST CCI analīze v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Kredīta: C3S/ECMWF . Šo sižetu interaktīvās versijas skatīt: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Kas ir anomālijas un kā mēs tās izmantojam?

Kas ir anomālijas un kā mēs tās izmantojam? Kad mēs mērām okeānu temperatūru, dažas dienas būs siltākas un dažas dienas būs vēsākas. Tas, ko mēs patiešām vēlamies zināt, ir cik daudz temperatūras mainās laika gaitā . Ā Anomālija Parāda cik atšķirīgi kaut kas ir no tā, kas ir normāls vai sagaidāms. Tas palīdz mums noteikt, vai temperatūra ir augstāka vai zemāka nekā parasti. Tā vietā, lai koncentrētos uz precīzām temperatūrām (kas mainās visu laiku un ar gadalaikiem), mēs salīdzinām katru mērījumu ar ā vidējā temperatūra par to gadalaiku. To aprēķina, atrodot temperatūras starpību attiecībā pret "bāzlīniju" vai ilgtermiņa vidējo rādītāju , tā, piemēram, ja vēlaties atrast temperatūras anomāliju konkrētai dienai : Anomālija = faktiskā vērtība – ilgtermiņa vidējā Piemēram, ja vidējā temperatūra jūsu klasē decembrī ir 20,5 oC, bet šogad decembra vidējā temperatūra ir 18,2 oC, temperatūras anomālija ir -2,3 oC – negatīva anomālija, tātad aukstāka, nekā gaidīts!

Reģionālās atšķirības

Reģionālās atšķirības Jūras virsmas temperatūra reģionāli atšķiras. Temperatūra daudzviet pasaulē ir paaugstinājusies, bet dažviet kļuvusi vēsāka. Kartē redzama jūras virsmas temperatūras tendence starp 1993–2023. Visstraujākā sasilšana novērota daļā Ziemeļu Ledus okeāna, Baltijas jūras, Melnās jūras un daļā Klusā okeāna Uz dienvidiem no Grenlandes un Islandes un Klusā okeāna tropiskajiem austrumiem ir dzesēšanas tendence. Šie modeļi var būt saistīti ar citām klimatiskām parādībām – piemēram, atdzišana Klusā okeāna austrumu daļā ir saistīta ar La Ninja Nosacījumi no 2020. gada nogales līdz 2023. gada sākumam  Tendence ikgadējās jūras virsmas temperatūras anomālijās (°C/desmitgadē) laikposmā no 1993. līdz 2023. gadam. Datu avots: EKA SST CCI analīze v3.0. Kredīta: ESACCI/EOCIS/UKMCAS un C3S/ECMWF.

Ārējie resursi

Ārējie resursi Interaktīva jūras virsmas straumju, temperatūras un citu vizualizācija - https://data.scripps.earth/argoviz/ https://myoceanlearn.marine.copernicus.eu/ Informācijas panelis, kurā redzami aktīvie argo pludiņi https://www.ocean-ops.org/board?t=argo Climate Pulse - interaktīva tīmekļa lietojumprogramma, ko izstrādājis un uztur Copernicus klimata pārmaiņu pakalpojums (C3S), kas nodrošina ikdienas diagrammas un kartes par globālo virsmas gaisa temperatūru un jūras virsmas temperatūru un anomālijām https://pulse.climate.copernicus.eu/

Izpētiet jūras virsmas temperatūras laikrindas

Izpētiet jūras virsmas temperatūras laikrindas A Laikrindas ir mērījumu kopums, kas veikts vienā un tajā pašā vietā dažādos laikos. Tas var mums parādīt, kā laika gaitā mainās apstākļi (piemēram, temperatūra, sāļums, organismu skaits). Šāda veida dati bieži tiek izmantoti, pētot klimatu.   Laikrindās var parādīt: Sezonalitāte – modelis, kas regulāri atkārtojas, atspoguļojot sezonālās svārstības vai atkārtotus ciklus. Tendences – mērījumu ilgtermiņa pieaugums vai samazinājums Neparasti notikumi – neprognozējamas neregulāras svārstības ProBleu komanda ir sagatavojusi jūras virsmas temperatūras laikrindas šajā kartē parādītajiem reģioniem. Laikrindas varat atrast kataloga sadaļā "Izklājlapas". Ziemeļrietumu šelfa jūras apgabala SST laika sērijas piemērs. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu .

Ziemeļrietumu šelfs

Ziemeļrietumu šelfs Kāds ir temperatūras diapazons šajā reģionā? Vai varat raksturot sezonalitāti?   SST laika sērija ziemeļrietumu šelfa jūras apgabalā. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu . Šīs laikrindas izgatavošanai izmantotos datus varat atrast kataloga sadaļā "Izklājlapas". Ziemeļrietumu šelfa jūras reģiona ilgtermiņa mēneša vidējais SST laikposmā no 2014. līdz 2023. gadam. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu .

Baltijas

Baltijas Kāds ir temperatūras diapazons šajā reģionā? Vai varat raksturot sezonalitāti?   SST laika grafiks Baltijas reģionā. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu . Šīs laikrindas izgatavošanai izmantotos datus varat atrast kataloga sadaļā "Izklājlapas". Baltijas reģiona ilgtermiņa mēneša vidējais SST periodā no 2014. līdz 2023. gadam. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu .

Ibērija Biskaja

Ibērija Biskaja Kāds ir temperatūras diapazons šajā reģionā? Vai varat raksturot sezonalitāti?   SST laika sērijas Ibērijas Biskajas apgabalā. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu . Šīs laikrindas izgatavošanai izmantotos datus varat atrast kataloga sadaļā "Izklājlapas". Ibērijas Biskajas apgabala mēneša vidējais ilgtermiņa SST laikposmā no 2014. līdz 2023. gadam. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu .

Melnā jūra

Melnā jūra Kāds ir temperatūras diapazons šajā reģionā? Vai varat raksturot sezonalitāti?   SST laikrindas Melnās jūras reģionā. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu . Šīs laikrindas izgatavošanai izmantotos datus varat atrast kataloga sadaļā "Izklājlapas". Melnās jūras ilgtermiņa mēneša vidējais SST laikposmā no 2014. līdz 2023. gadam. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu .

Vidusjūras rietumu daļa

Vidusjūras rietumu daļa Kāds ir temperatūras diapazons šajā reģionā? Vai varat raksturot sezonalitāti?   SST laika sērijas Vidusjūras rietumdaļā. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu . Šīs laikrindas izgatavošanai izmantotos datus varat atrast kataloga sadaļā "Izklājlapas". Vidusjūras rietumdaļas mēneša vidējais ilgtermiņa vidējais SST laikposmā no 2014. līdz 2023. gadam. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu .

Vidusjūras austrumu reģions

Vidusjūras austrumu reģions Kāds ir temperatūras diapazons šajā reģionā? Vai varat raksturot sezonalitāti?   SST laika sērijas Vidusjūras austrumdaļā. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu . Šīs laikrindas izgatavošanai izmantotos datus varat atrast kataloga sadaļā "Izklājlapas". Vidusjūras austrumdaļas mēneša vidējais ilgtermiņa vidējais SST laikposmā no 2014. līdz 2023. gadam. Dati ir no Eiropas Kosmosa aģentūras (EKA) Klimata pārmaiņu iniciatīva (CCI) Programmu .

Baltijas jūras virsmas temperatūras laikrindas

Melnās jūras virsmas temperatūras laikrindas

Vidusjūras austrumdaļas daļas virsmas temperatūras laikrindas

Iberia Biskajas jūras virsmas temperatūras laikrindas

Ziemeļrietumu šelfa jūras virsmas temperatūras laikrindas

Vidusjūras rietumu daļas virsmas temperatūras laikrindas

Temperatūras krāsa darbībā_0

Temperatūras krāsa darbībā_1

Temperatūras krāsa darbībā_2

Temperatūras krāsa darbībā_3

Temperatūras krāsa darbībā_4