Temperatuur meten vanuit de ruimte - Resource bundel

Oceaantemperatuur meten vanuit de ruimte

Oceaantemperatuur meten vanuit de ruimte

Het nemen van de temperatuur van de oceanen

Het nemen van de temperatuur van de oceanen Belangrijkste leerpunten: De temperatuur van het zeeoppervlak werd in het verleden gemeten vanaf schepen, maar deze metingen zijn te weinig om de hele oceaan te beschrijven. Nu wordt de temperatuur van het zeeoppervlak gemeten door sensoren op satellieten. Sommige sensoren meten de temperatuur met behulp van het thermische infraroodgedeelte van het elektromagnetische spectrum, andere sensoren gebruiken het microgolfgedeelte van het elektromagnetische spectrum. Satellietmetingen stellen wetenschappers in staat om regelmatig gegevens over de hele wereld te verzamelen, zodat we kunnen zien hoe de oceaan in de tijd verandert. Er zijn enkele beperkingen aan het verzamelen van de temperatuur van het zeeoppervlak door satellieten, omdat ze alleen het oppervlak (huid) van het water kunnen 'zien', en daarom zijn ook andere metingen van boeien en schepen, evenals oceaanmodellen nodig.

Waarom willen we de temperatuur van de zee weten?

Waarom willen we de temperatuur van de zee weten?

Weersvoorspelling

Weersvoorspelling : De temperatuur van het zeewater beïnvloedt weerpatronen. Warm water levert energie aan stormen zoals orkanen en tyfoons. Klimaatverandering : De temperatuur van het zeewater is een belangrijke indicator van klimaatverandering. Naarmate de oceaan opwarmt, smelt het ijs en stijgt de zeespiegel. Het observeren van de zeetemperatuur helpt bij het volgen van deze veranderingen, bijvoorbeeld om het toekomstige weer te voorspellen. Koolstofcyclus: De oceaan neemt veel koolstofdioxide (CO 2 ) uit de atmosfeer. Een warmere zee slaat minder CO op 2 . Inzicht in de temperatuur van het zeewater helpt wetenschappers te voorspellen hoe de oceaan helpt bij het reguleren van ons klimaat. Zeeleven: Veel dieren, zoals vissen en koraal, hebben specifieke temperatuurbereiken nodig. Het meten van de zeetemperatuur helpt ons te begrijpen waar ze kunnen leven. Als de zee te warm of te koud wordt, kunnen deze wezens schade oplopen. Vrije tijd en veiligheid : Is de zee warm genoeg om in te zwemmen?

Het meten van de temperatuur van de zee

Het meten van de temperatuur van de zee Historisch gezien werd de temperatuur van het zeewater gemeten met behulp van Thermometers van kustlijnen, en van Schepen en Boeien .  In de 19e eeuw werden metingen gedaan door in een houten of canvas emmer een watermonster tot aan het schip te nemen. Deze werden vervangen door speciaal ontworpen geïsoleerde emmers om de temperatuur van het monster stabiel te houden. Vanaf de jaren 1930 werden metingen gedaan in de machinekamers van schepen, waarbij het aangevoerde water werd gebruikt voor koeling en andere doeleinden. Sinds het einde van de jaren 1970 Er zijn metingen gedaan door afgemeerde en drijvende boeien en er zijn sensoren aangebracht op de rompen van schepen. Omdat oceanen erg groot zijn, is het onmogelijk om met deze thermometermetingen alleen een wereldkaart van de temperatuur te maken! Tegenwoordig worden wereldwijde temperatuurkaarten gemaakt op basis van metingen van Sensoren op Satellieten in de ruimte.  

Anatomie van een satelliet

Anatomie van een satelliet Satellieten voor aardobservatie zijn satellieten die in een baan om de aarde draaien met sensoren die zijn ontworpen om beelden en metingen van planeten te verzamelen natuurkunde, scheikunde en biologie. Deze satellieten zijn er in vele soorten en maten. Maar ze hebben een paar dingen gemeen: Sensoren zijn de instrumenten die gegevens verzamelen over aardprocessen of atmosfeer

Wat meten sensoren vanuit de ruimte?

Wat meten sensoren vanuit de ruimte? Sensoren meten de hoeveelheid licht die wordt gereflecteerd of uitgezonden door het aardoppervlak in verschillende delen van de Elektromagnetisch spectrum . Sensoren kunnen zichtbaar licht detecteren (de Golflengten we kunnen met onze ogen zien), maar ze kunnen ook veel langere radiogolven, microgolven en infraroodstraling detecteren. Het meten van de energie die in deze verschillende golflengten wordt gereflecteerd of uitgezonden op de Elektromagnetisch spectrum kan aanvullende informatie over de aarde onthullen. De golflengte van een golf is de afstand tussen een punt op de ene golf en hetzelfde punt op de volgende golf Lange golflengte Korte golflengte

Hoe meet een satelliet de temperatuur?

Hoe meet een satelliet de temperatuur? Wanneer we de oceaantemperatuur meten met behulp van satellieten, zien we de temperatuur aan het oppervlak (of ' huid ') van de oceaan. Dit heet Temperatuur van het zeeoppervlak (SST) . Sommige sensoren meten de temperatuur met behulp van de Thermisch infrarood deel van het spectrum. Deze hebben het voordeel dat ze een hogere resolutie hebben, maar waarnemingen worden vertroebeld door wolken. Andere sensoren maken gebruik van de magnetron deel van het elektromagnetische spectrum. Deze metingen hebben een lagere resolutie, maar kunnen door wolken heen kijken. Wetenschappers kunnen metingen van meerdere sensoren combineren om een compleet beeld te krijgen van de wereldwijde SST.

Waarom zijn satellieten een nuttig hulpmiddel voor het meten van de zeetemperatuur?

Waarom zijn satellieten een nuttig hulpmiddel voor het meten van de zeetemperatuur? De oceanen zijn erg groot en het water is altijd in beweging - dit maakt ze moeilijk te bestuderen! In het verleden konden de zeetemperaturen in de oceanen alleen worden gemeten door schepen en boeien. Deze metingen leggen een enkel punt in ruimte en tijd vast Er waren grote hiaten tussen de metingen Metingen op basis van schepen zijn tijdrovend en duur Satellieten hebben ons vermogen om SST te meten verbeterd door frequente en wereldwijde dekking mogelijk te maken.

Wereldwijde SST-patronen

Wereldwijde SST-patronen De oceaan- en atmosfeersystemen worden aangedreven door zonnestraling van de zon. De temperatuur van het zeeoppervlak is hoger in de buurt van de evenaar, omdat de evenaar meer zonnestraling absorbeert in vergelijking met de polen. Warmte wordt over de hele wereld herverdeeld door winden, oppervlaktestromingen en de diepe stroming van in de thermohaliene circulatie. Wist je dat water in de oceaan onder 0oC kan zijn zonder in ijs te veranderen? Dit komt omdat het zout in zeewater het vriespunt verlaagt. Februari 2023 augustus 2023

De bovenste kaart toont een kaart van de belangrijkste oceaanstromingen. De onderste kaart toont de gemiddelde temperatuur van het zeeoppervlak van 2014-2023.

De bovenste kaart toont een kaart van de belangrijkste oceaanstromingen. De onderste kaart toont de gemiddelde temperatuur van het zeeoppervlak van 2014-2023. Zou je zeggen dat de temperatuur wordt beïnvloed door de oceaanstromingen? Wereldwijde SST-patronen

Ja!

Ja! Westelijke zijden van de oceanen Isothermen worden naar de polen verschoven, omdat de westelijke grensstromen warm water uit equatoriale gebieden vervoeren De Golfstroom transporteert relatief warm water over de Atlantische Oceaan. Oostelijke grensstromen die water van hoge breedtegraden vervoeren, kunnen ervoor zorgen dat de temperaturen aan de oostkant van de oceanen koeler zijn dan je zou verwachten. Isotherm: Een lijn getekend op een kaart of grafiek die punten met dezelfde temperatuur verbindt.

Trends in de temperatuur van het zeeoppervlak

Trends in de temperatuur van het zeeoppervlak Met behulp van satellietwaarnemingen kunnen we volgen hoe de temperatuur van het zeeoppervlak in de loop van de tijd is veranderd. De gemiddelde temperatuur van het zeeoppervlak is de afgelopen 40 jaar met ongeveer 0,6 °C gestegen ( 1980 tot 2023). Om langetermijntrends in temperatuur te identificeren, kijken we naar de Temperatuur anomalieën – hoeveel een bepaalde datum afwijkt van het langjarig gemiddelde. Hoewel er sprake is van een toenemende trend Er is van jaar tot jaar veranderlijkheid . Dit komt door grootschalige klimaatpatronen zoals de El Niño Zuidelijk Trilling (ENSO). Anomalieën van de jaargemiddelde temperatuur van het zeeoppervlak (°C) voor 60°S-60°N, ten opzichte van het gemiddelde voor de referentieperiode 1991-2020. Bron: ERA5, ESA SST CCI-analyse v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Krediet: C3S/ECMWF . Deze cijfers zijn afkomstig van de Dienst Klimaatverandering van Copernicus, de aardobservatiedienst van de Europese Unie Programma . Zie voor interactieve versies van deze plots: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Deze grafiek toont verschillende datasets die de temperatuur van het zeeoppervlak in de loop van de tijd weergeven.

Deze grafiek toont verschillende datasets die de temperatuur van het zeeoppervlak in de loop van de tijd weergeven. Je kunt zien dat de 'ESA'-dataset – deze is afgeleid van satellietwaarnemingen – pas vanaf de jaren 1980 beschikbaar is. Voor langere tijdreeksen worden de beschikbare historische gegevens ingevoerd in klimaatmodellen om hiaten op te vullen en de nauwkeurigheid van historische metingen van de temperatuur van het zeeoppervlak te verbeteren. Deze modellen geven een langetermijnbeeld van hoe de temperatuur van het zeeoppervlak in de loop van de tijd is veranderd. Waarom denk je dat de verschillen tussen de datasets groter zijn in de eerdere delen van het record? Er waren minder gegevens De gegevens waren minder nauwkeurig Uit alle datasets blijkt dat SST de afgelopen 30 jaar is toegenomen. Anomalieën van de jaargemiddelde temperatuur van het zeeoppervlak (°C) voor 60°S-60°N, ten opzichte van het gemiddelde voor de referentieperiode 1991-2020. Bron: ERA5, ESA SST CCI-analyse v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Krediet: C3S/ECMWF . Zie voor interactieve versies van deze plots: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Wat zijn anomalieën en hoe gebruiken we ze?

Wat zijn anomalieën en hoe gebruiken we ze? Wanneer we de temperatuur van de oceanen meten, zullen sommige dagen warmer zijn en sommige dagen koeler. Wat we echt willen weten is hoeveel de temperatuur in de loop van de tijd verandert . Een anomalie Toont Hoe anders iets is van wat normaal is of verwacht wordt. Het helpt ons te bepalen of de temperatuur hoger of lager is dan normaal. In plaats van ons te concentreren op exacte temperaturen (die voortdurend en met de seizoenen veranderen), vergelijken we elke meting met een Gemiddelde temperatuur voor die tijd van het jaar. Het wordt berekend door het verschil in de temperatuur te vinden ten opzichte van een 'baseline' of langjarig gemiddelde , dus bijvoorbeeld als u de temperatuurafwijking voor een bepaalde dag wilt weten : Anomalie = werkelijke waarde – langetermijngemiddelde Als de gemiddelde temperatuur in uw klaslokaal in december bijvoorbeeld 20,5 oC is, maar dit jaar is het gemiddelde in december 18,2 oC, dan is de temperatuuranomalie -2,3 oC – een negatieve afwijking, dus kouder dan verwacht!

Regionale verschillen

Regionale verschillen De temperatuur van het zeeoppervlak varieert regionaal. In veel delen van de wereld zijn de temperaturen gestegen, terwijl op sommige plaatsen koeler is geworden. De kaart toont de trend in de temperatuur van het zeeoppervlak tussen 1993–2023. De snelste opwarming is waargenomen in delen van de Noordelijke IJszee, de Oostzee, de Zwarte Zee en delen van de Stille Oceaan Ten zuiden van Groenland en IJsland en de tropische oostelijke Stille Oceaan is er sprake van een afkoelingstrend. Deze patronen kunnen verband houden met andere klimatologische verschijnselen - bijvoorbeeld de afkoeling in de oostelijke tropische Stille Oceaan is gerelateerd aan La Niña Voorwaarden van eind 2020 tot begin 2023  Trend in jaarlijkse anomalieën van de temperatuur van het zeeoppervlak (°C/decennium) voor de periode 1993-2023. Bron: ESA SST CCI-analyse v3.0. Krediet: ESACCI/EOCIS/UKMCAS en C3S/ECMWF.

Externe bronnen

Externe bronnen Interactieve visualisatie van zeestromingen, temperatuur en meer - https://data.scripps.earth/argoviz/ https://myoceanlearn.marine.copernicus.eu/ Dashboard met actieve argo-drijvers https://www.ocean-ops.org/board?t=argo Climate Pulse - interactieve webapplicatie ontwikkeld en onderhouden door de Copernicus Climate Change Service (C3S) biedt dagelijkse grafieken en kaarten van de wereldwijde oppervlakteluchttemperatuur en de temperatuur en anomalieën van het zeeoppervlak https://pulse.climate.copernicus.eu/

Verken de tijdreeksen van de temperatuur van het zeeoppervlak

Verken de tijdreeksen van de temperatuur van het zeeoppervlak Een Tijdreeks is een verzameling van metingen die op verschillende tijdstippen op dezelfde locatie zijn uitgevoerd. Het kan ons laten zien hoe omstandigheden (zoals temperatuur, zoutgehalte, aantal organismen) in de loop van de tijd veranderen. Dit soort gegevens worden vaak gebruikt bij het bestuderen van het klimaat.   Tijdreeksen kunnen het volgende weergeven: Seizoensgebonden – een patroon dat zich met regelmatige tussenpozen herhaalt als gevolg van seizoensvariaties of terugkerende cycli. Trends – een langdurige toename of afname van de metingen Ongewone gebeurtenissen – onvoorspelbare onregelmatige fluctuaties Het ProBleu-team heeft tijdreeksen van de temperatuur van het zeeoppervlak geproduceerd voor de regio's die op deze kaart worden weergegeven. De tijdreeksen vindt u in de catalogus onder 'Spreadsheets'. Voorbeeld SST-tijdreeksen van het gebied van het noordwestelijk plat. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma .

Noordwest Plank

Noordwest Plank Wat is het temperatuurbereik in deze regio? Kun je de seizoensgebondenheid beschrijven?   SST-tijdreeksen van het gebied van het noordwestelijke plat. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma . De gegevens die gebruikt zijn om deze tijdreeksen te maken vindt u in de catalogus onder 'Spreadsheets'. Langjarig maandelijks gemiddelde SST van het Noordwestelijk Plat Zeegebied voor de periode 2014-2023. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma .

Baltisch

Baltisch Wat is het temperatuurbereik in deze regio? Kun je de seizoensgebondenheid beschrijven?   SST-tijdreeks van het Baltische gebied. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma . De gegevens die gebruikt zijn om deze tijdreeksen te maken vindt u in de catalogus onder 'Spreadsheets'. Langjarig maandelijks gemiddelde SST van het Baltische gebied voor de periode 2014-2023. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma .

Iberia Biskaje

Iberia Biskaje Wat is het temperatuurbereik in deze regio? Kun je de seizoensgebondenheid beschrijven?   SST tijdreeks van het Iberisch schiereiland Biskaje. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma . De gegevens die gebruikt zijn om deze tijdreeksen te maken vindt u in de catalogus onder 'Spreadsheets'. Langjarig maandelijks gemiddelde SST van het Iberisch Biskaje voor de periode 2014-2023. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma .

Zwarte Zee

Zwarte Zee Wat is het temperatuurbereik in deze regio? Kun je de seizoensgebondenheid beschrijven?   SST-tijdreeks van het Zwarte Zeegebied. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma . De gegevens die gebruikt zijn om deze tijdreeksen te maken vindt u in de catalogus onder 'Spreadsheets'. Langjarig maandelijks gemiddelde SST van de Zwarte Zee voor de periode 2014-2023. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma .

Westelijk Middellandse-Zee

Westelijk Middellandse-Zee Wat is het temperatuurbereik in deze regio? Kun je de seizoensgebondenheid beschrijven?   SST-tijdreeks van het westelijke Middellandse Zeegebied. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma . De gegevens die gebruikt zijn om deze tijdreeksen te maken vindt u in de catalogus onder 'Spreadsheets'. Langjarig maandelijks gemiddelde SST van het westelijke Middellandse Zeegebied voor de periode 2014-2023. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma .

Oostelijk Middellandse-Zeegebied

Oostelijk Middellandse-Zeegebied Wat is het temperatuurbereik in deze regio? Kun je de seizoensgebondenheid beschrijven?   SST-tijdreeks van het oostelijke Middellandse Zeegebied. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma . De gegevens die gebruikt zijn om deze tijdreeksen te maken vindt u in de catalogus onder 'Spreadsheets'. Langjarig maandelijks gemiddelde SST van het oostelijke Middellandse Zeegebied voor de periode 2014-2023. De gegevens zijn afkomstig van de Initiatief inzake klimaatverandering van het Europees Ruimteagentschap (ESA) Programma .

Tijdreeks van de temperatuur van het zeeoppervlak van de Oostzee

Tijdreeks van de temperatuur van het zeeoppervlak van de Zwarte Zee

Tijdreeks van de oppervlaktetemperatuur van de oostelijke Middellandse Zee

Iberia Biskaje zeeoppervlak temperatuur tijdreeks

Tijdreeks van de temperatuur van het overzeese oppervlak van het noordwestplat

Tijdreeks van de oppervlaktetemperatuur van de westelijke Middellandse Zee

Temperatuur, kleur in activiteit_0

Temperatuur, kleur in activiteit_1

Temperatuur, kleur in activiteit_2

Temperatuur, kleur in activiteit_3

Temperatuur, kleur in activiteit_4