Măsurarea temperaturii din spațiu - Pachet de resurse

Măsurarea temperaturii oceanului din spațiu

Măsurarea temperaturii oceanului din spațiu

Măsurarea temperaturii oceanelor

Măsurarea temperaturii oceanelor Puncte cheie de învățare: Temperatura suprafeței mării a fost măsurată istoric de pe nave, dar aceste măsurători sunt prea puține pentru a descrie întregul ocean. Acum, temperatura suprafeței mării este măsurată de senzorii de pe sateliți. Unii senzori măsoară temperatura folosind porțiunea infraroșie termică a spectrului electromagnetic, alți senzori folosesc porțiunea cu microunde a spectrului electromagnetic. Măsurătorile prin satelit permit oamenilor de știință să colecteze date pe întregul glob în mod regulat, astfel încât să putem vedea cum se schimbă oceanul în timp. Există unele limitări pentru colectarea temperaturii suprafeței mării prin satelit, deoarece pot "vedea" doar suprafața (pielea) apei, motiv pentru care sunt necesare și alte măsurători de la geamanduri și nave, precum și modele oceanice.

De ce vrem să cunoaștem temperatura mării?

De ce vrem să cunoaștem temperatura mării?

Prognoza meteo

Prognoza meteo : Temperatura mării afectează tiparele meteorologice. Apa caldă furnizează energie furtunilor precum uraganele și taifunurile. Schimbare climatică : Temperatura mării este un indicator cheie al schimbărilor climatice. Pe măsură ce oceanul se încălzește, gheața se topește și nivelul mării crește. Observarea temperaturii mării ajută la urmărirea acestor schimbări, de exemplu pentru a prezice vremea viitoare. Ciclul carbonului: Oceanul absoarbe mult dioxid de carbon (CO 2 ) din atmosferă. O mare mai caldă stochează mai puțin CO 2 . Înțelegerea temperaturii mării îi ajută pe oamenii de știință să prezică modul în care oceanul ajută la reglarea climei. Viața marină: Multe animale, cum ar fi peștii și coralii, necesită intervale de temperatură specifice. Măsurarea temperaturii mării ne ajută să înțelegem unde pot locui. Dacă marea devine prea caldă sau prea rece, aceste creaturi pot fi rănite. Timp liber și siguranță : Este marea suficient de caldă pentru a înota?

Măsurarea temperaturii mării

Măsurarea temperaturii mării Din punct de vedere istoric, temperatura mării a fost măsurată folosind Termometre de pe țărm și de la Navele și Balize .  În secolul al XIX-lea, măsurătorile se făceau prin extragerea unei mostre de apă până la navă într-o găleată de lemn sau pânză. Acestea au fost înlocuite cu găleți izolate special concepute pentru a menține temperatura probei stabilă. Începând cu anii 1930, măsurătorile au fost făcute în camerele mașinilor navelor, folosind apa preluată pentru răcire și alte scopuri. De la sfârșitul anilor 1970, Măsurătorile au fost făcute cu geamanduri ancorate și în derivă și au fost montați senzori pe corpurile navelor. Deoarece oceanele sunt foarte mari, este imposibil să faci o hartă globală a temperaturii doar cu aceste citiri ale termometrului! Astăzi, hărțile de temperatură globală sunt realizate din măsurători efectuate de Senzori pe Sateliţi în spațiu.  

Anatomia unui satelit

Anatomia unui satelit Sateliți de observare a Pământului sunt sateliți care orbitează în jurul Pământului cu senzori proiectați pentru a colecta imagini și măsurători ale planetelor fizică, chimie și biologie. Acești sateliți vin în multe forme și dimensiuni. Dar au câteva părți în comun: Senzori sunt instrumentele care colectează date despre procesele sau atmosfera Pământului

Ce măsoară senzorii din spațiu?

Ce măsoară senzorii din spațiu? Senzorii măsoară cantitatea de lumină reflectată sau emisă de pe suprafața Pământului în diferite părți ale Spectrul electromagnetic . Senzorii pot detecta lumina vizibilă ( Undă putem vedea cu ochii noștri), dar pot detecta și unde radio mult mai lungi, microunde și radiații infraroșii. Măsurarea energiei reflectate sau emise în aceste lungimi de undă diferite pe Spectrul electromagnetic poate dezvălui informații suplimentare despre pământ. Cel lungime de undă a unui val este distanța dintre un punct de pe un val și același punct de pe următorul val Lungime de undă lungă Lungime de undă scurtă

Cum măsoară un satelit temperatura?

Cum măsoară un satelit temperatura? Când măsurăm temperatura oceanului de la sateliți, vedem temperatura la suprafață (sau ' piele ") oceanului. Aceasta se numește Temperatura suprafeței mării (SST) . Unii senzori măsoară temperatura folosind infraroșu termic porțiune a spectrului. Acestea au avantajul de a avea o rezoluție mai mare, dar observațiile sunt ascunse de nori. Alți senzori folosesc microunde porțiune a spectrului electromagnetic. Aceste măsurători au o rezoluție mai mică, dar pot vedea prin nori. Oamenii de știință pot combina măsurătorile de la mai mulți senzori pentru a obține o imagine completă a SST globală.

De ce sunt sateliții un instrument util pentru măsurarea temperaturii mării?

De ce sunt sateliții un instrument util pentru măsurarea temperaturii mării? Oceanele sunt foarte mari și apa se mișcă mereu – acest lucru le face greu de studiat! În trecut, temperaturile mării din oceane puteau fi măsurate doar de nave și geamanduri. Aceste măsurători surprind un singur punct în spațiu și timp Au existat decalaje mari între măsurători Măsurătorile de pe nave consumă mult timp și sunt costisitoare Sateliții ne-au îmbunătățit capacitatea de a măsura SST, permițând o acoperire frecventă și globală.

Modele SST globale

Modele SST globale Sistemele oceanice și atmosferice sunt conduse de radiația solară de la soare. Temperatura suprafeței mării este mai mare în apropierea ecuatorului, deoarece ecuatorul absoarbe mai multă radiație solară în comparație cu polii. Căldura este redistribuită în jurul globului de vânturi, curenți de suprafață și curgerea profundă a circulației termohaline. Știați că apa poate fi sub 0oC în ocean fără a se transforma în gheață? Acest lucru se datorează faptului că sarea din apa de mare scade punctul de îngheț. Februarie 2023 august 2023

Harta de sus arată o hartă a principalilor curenți oceanici. Harta de jos arată temperatura medie a suprafeței mării în perioada 2014-2023.

Harta de sus arată o hartă a principalilor curenți oceanici. Harta de jos arată temperatura medie a suprafeței mării în perioada 2014-2023. Ați spune că temperatura este influențată de curenții oceanici? Modele SST globale

Da!

Da! Părțile vestice ale oceanelor izoterme sunt deplasate spre poli, deoarece curenții de la granița vestică transportă apă caldă din regiunile ecuatoriale Curentul Golfului transportă apă relativ caldă peste Atlantic. Curenții de frontieră estică transportă apă de la latitudini înalte pot face ca temperaturile de pe părțile estice ale oceanelor să fie mai reci decât v-ați aștepta. Izoterm: O linie trasată pe o hartă sau o hartă care unește puncte cu aceeași temperatură.

Tendințe ale temperaturii suprafeței mării

Tendințe ale temperaturii suprafeței mării Folosind observații prin satelit, putem monitoriza modul în care temperatura suprafeței mării s-a schimbat în timp. Temperatura medie a suprafeței mării a crescut cu aproximativ 0,6°C în ultimii 40 de ani ( 1980 până în 2023). Pentru a identifica tendințele pe termen lung ale temperaturii, ne uităm la anomalii de temperatură – cât de mult diferă o dată dată de media pe termen lung. În timp ce există o creștere a Tendinţă există de la an la an variabilitate . Acest lucru se datorează modelelor climatice la scară largă, cum ar fi El Niño Sudic Oscilaţia (ENSO). Anomalii medii anuale ale temperaturii suprafeței mării (°C) pentru 60°S–60°N, în raport cu media pentru perioada de referință 1991–2020. Sursa datelor: ERA5, ESA SST CCI Analysis v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Credit: C3S/ECMWF . Aceste cifre provin de la Serviciul de Schimbări Climatice al Copernicus, Serviciul de Observare a Pământului al Uniunii Europene Program . Pentru versiuni interactive ale acestor grafice, vezi: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Acest grafic arată mai multe seturi de date diferite care furnizează temperatura suprafeței mării în timp.

Acest grafic arată mai multe seturi de date diferite care furnizează temperatura suprafeței mării în timp. Puteți vedea setul de date "ESA" – acesta este cel derivat din observațiile din satelit – este disponibil abia din anii 1980 încoace. Pentru serii de timp mai lungi, datele istorice disponibile sunt introduse în modelele climatice pentru a ajuta la umplerea golurilor și la îmbunătățirea acurateței măsurătorilor istorice ale temperaturii suprafeței mării. Aceste modele oferă o imagine pe termen lung a modului în care temperaturile de la suprafața mării s-au schimbat de-a lungul timpului. De ce credeți că diferențele dintre seturile de date sunt mai mari în primele părți ale înregistrării? Au fost mai puține date Datele au fost mai puțin precise Toate seturile de date arată că SST a crescut în ultimii 30 de ani. Anomalii medii anuale ale temperaturii suprafeței mării (°C) pentru 60°S–60°N, în raport cu media pentru perioada de referință 1991–2020. Sursa datelor: ERA5, ESA SST CCI Analysis v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Credit: C3S/ECMWF . Pentru versiuni interactive ale acestor grafice, vezi: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Ce sunt anomaliile și cum le folosim?

Ce sunt anomaliile și cum le folosim? Când măsurăm temperatura oceanelor, unele zile vor fi mai calde și altele vor fi mai reci. Ceea ce vrem cu adevărat să știm este cât de mult se schimbă temperatura în timp . Un anomalie Arată cât de diferit ceva este din ceea ce este normal sau așteptat. Ne ajută să identificăm dacă temperaturile sunt mai mari sau mai scăzute decât de obicei. În loc să ne concentrăm pe temperaturile exacte (care se schimbă tot timpul și în funcție de anotimpuri), comparăm fiecare măsurătoare cu Un temperatura medie pentru acea perioadă a anului. Se calculează prin găsirea diferenței de temperatură în raport cu o "valoare de referință" sau o medie pe termen lung , deci, de exemplu, dacă doriți să găsiți anomalia de temperatură pentru o anumită zi : Anomalie = valoare reală – medie pe termen lung De exemplu, dacă temperatura medie în clasă în decembrie este de 20,5 oC, dar anul acesta media în decembrie este de 18,2 oC, anomalia de temperatură este de -2,3 oC – o anomalie negativă, deci mai rece decât se aștepta!

Diferențe regionale

Diferențe regionale Temperaturile suprafeței mării variază de la nivel regional. Temperaturile au crescut în multe părți ale lumii, în timp ce unele locuri au devenit mai reci. Harta arată tendința temperaturii suprafeței mării între 1993–2023. Cea mai rapidă încălzire a fost observată în părți ale Oceanului Arctic, Marea Baltică, Marea Neagră și părți ale Oceanului Pacific Sudul Groenlandei și Islandei și Pacificul tropical de est au o tendință de răcire. Aceste modele pot fi legate de alte fenomene climatice – de exemplu, răcirea din estul Pacificului tropical este legată de La Niña Condiții de la sfârșitul anului 2020 până la începutul anului 2023  Tendinţă anomalii anuale ale temperaturii suprafeței mării (°C/deceniu) pentru perioada 1993-2023. Sursa datelor: Analiza ESA SST CCI v3.0. Credit: ESACCI/EOCIS/UKMCAS și C3S/ECMWF.

Resurse externe

Resurse externe Vizualizare interactivă a curenților de suprafață a mării, temperaturii și multe altele - https://data.scripps.earth/argoviz/ https://myoceanlearn.marine.copernicus.eu/ Tabloul de bord care arată flotante argo active https://www.ocean-ops.org/board?t=argo Climate Pulse - aplicație web interactivă dezvoltată și întreținută de Serviciul Copernicus privind schimbările climatice (C3S) oferă hărți zilnice ale temperaturii și anomaliilor globale ale aerului de la suprafață și ale temperaturii și anomaliilor de la suprafața mării https://pulse.climate.copernicus.eu/

Explorați seriile de timp ale temperaturii suprafeței mării

Explorați seriile de timp ale temperaturii suprafeței mării Un Serii de timp este o colecție de măsurători efectuate în aceeași locație în momente diferite. Ne poate arăta cum se schimbă condițiile (cum ar fi temperatura, salinitatea, numărul de organisme) în timp. Acest tip de date este adesea folosit atunci când se studiază clima.   Seriile de timp pot arăta: Sezonier – un model care se repetă la intervale regulate, reflectând variațiile sezoniere sau ciclurile recurente. Tendinţe – o creștere sau o scădere pe termen lung a măsurătorilor Evenimente neobișnuite – fluctuații neregulate imprevizibile Echipa ProBleu a produs serii de timp ale temperaturii suprafeței mării pentru regiunile prezentate pe această hartă. Puteți găsi seriile cronologice în catalog la "Foi de calcul". Exemplu de serie de timp SST din zona Mării Platoului de Nord-Vest. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program .

Raftul de Nord-Vest

Raftul de Nord-Vest Care este intervalul de temperatură în această regiune? Puteți descrie sezonalitatea?   Seria de timp SST a zonei Mării Platoului de Nord-Vest. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program . Puteți găsi datele utilizate pentru a realiza aceste serii cronologice în catalog la "Foi de calcul". SST mediu lunar pe termen lung al zonei Mării platoului de Nord-Vest pentru perioada 2014-2023. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program .

Baltic

Baltic Care este intervalul de temperatură în această regiune? Puteți descrie sezonalitatea?   Seria cronologică SST a zonei baltice. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program . Puteți găsi datele utilizate pentru a realiza aceste serii cronologice în catalog la "Foi de calcul". SST medie lunară pe termen lung a zonei baltice pentru perioada 2014-2023. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program .

Iberia Biscaya

Iberia Biscaya Care este intervalul de temperatură în această regiune? Puteți descrie sezonalitatea?   Serii de timp SST din zona Iberia Biscaya. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program . Puteți găsi datele utilizate pentru a realiza aceste serii cronologice în catalog la "Foi de calcul". SST medie lunară pe termen lung a zonei Iberia Biscaya pentru perioada 2014-2023. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program .

Marea Neagră

Marea Neagră Care este intervalul de temperatură în această regiune? Puteți descrie sezonalitatea?   Seria de timp SST a zonei Mării Negre. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program . Puteți găsi datele utilizate pentru a realiza aceste serii cronologice în catalog la "Foi de calcul". SST medie lunară pe termen lung a Mării Negre pentru perioada 2014-2023. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program .

Mediterana de Vest

Mediterana de Vest Care este intervalul de temperatură în această regiune? Puteți descrie sezonalitatea?   Serii de timp SST din zona Mediteraneană de Vest. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program . Puteți găsi datele utilizate pentru a realiza aceste serii cronologice în catalog la "Foi de calcul". SST medie lunară pe termen lung a Mediteranei de Vest pentru perioada 2014-2023. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program .

Mediterana de Est

Mediterana de Est Care este intervalul de temperatură în această regiune? Puteți descrie sezonalitatea?   Seria de timp SST a zonei mediteraneene de est. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program . Puteți găsi datele utilizate pentru a realiza aceste serii cronologice în catalog la "Foi de calcul". SST medie lunară pe termen lung a Mediteranei de Est pentru perioada 2014-2023. Datele provin din Inițiativa privind schimbările climatice (ICC) a Agenției Spațiale Europene (ESA) Program .

Serii de timp ale temperaturii de suprafață a mării din Marea Baltică

Serii de timp ale temperaturii de suprafață a Mării Negre

Seria cronologică a temperaturii de suprafață a mării din estul Mării Mediterane

Seria de timp a temperaturii de suprafață a mării Iberia Biscaya

Seria de timp a temperaturii de suprafață a mării de pe platoul de nord-vest

Serii de timp ale temperaturii de suprafață a mării mediterane de vest

Culoarea temperaturii în activitate_0

Culoarea temperaturii în activitate_1

Culoarea temperaturii în activitate_2

Culoarea temperaturii în activitate_3

Culoarea temperaturii în activitate_4