Meranie teploty z vesmíru - Balík zdrojov

Meranie teploty oceánu z vesmíru

Meranie teploty oceánu z vesmíru

Meranie teploty oceánov

Meranie teploty oceánov Kľúčové body poučenia: Teplota povrchu mora bola historicky meraná z lodí, ale týchto meraní je príliš málo na to, aby opísali celý oceán. Teraz sa teplota povrchu mora meria senzormi na satelitoch. Niektoré senzory merajú teplotu pomocou tepelnej infračervenej časti elektromagnetického spektra, iné senzory používajú mikrovlnnú časť elektromagnetického spektra. Satelitné merania umožňujú vedcom pravidelne zbierať údaje z celej zemegule, aby sme mohli vidieť, ako sa oceán mení v čase. Satelitné zhromažďovanie povrchovej teploty mora má určité obmedzenia, pretože môžu "vidieť" iba samotný povrch (kožu) vody, a preto sú potrebné aj ďalšie merania z bójí a lodí, ako aj modely oceánov.

Prečo chceme poznať teplotu mora?

Prečo chceme poznať teplotu mora?

Predpoveď počasia

Predpoveď počasia : Teplota mora ovplyvňuje počasie. Teplá voda dodáva energiu búrkam, ako sú hurikány a tajfúny. Zmena klímy : Teplota mora je kľúčovým ukazovateľom zmeny klímy. Ako sa oceán otepľuje, ľad sa topí a hladina mora stúpa. Pozorovanie teploty mora pomáha sledovať tieto zmeny, napríklad predpovedať budúce počasie. Kolobeh uhlíka: Oceán absorbuje veľa oxidu uhličitého (CO 2 ) z atmosféry. Teplejšie more ukladá menej CO 2 . Pochopenie teploty mora pomáha vedcom predpovedať, ako oceán pomáha regulovať našu klímu. Morský život: Mnoho zvierat, ako sú ryby a koraly, vyžaduje špecifické teplotné rozsahy. Meranie teploty mora nám pomáha pochopiť, kde môžu žiť. Ak je more príliš teplé alebo príliš chladné, môžu byť tieto tvory poškodené. Voľný čas a bezpečnosť : Je more dostatočne teplé na kúpanie?

Meranie teploty mora

Meranie teploty mora Historicky sa teplota mora merala pomocou teplomery z pobrežia a z lode a Bóje .  V 19. storočí sa merania robili odberom vzorky vody k lodi v drevenom alebo plátennom vedre. Tie boli nahradené špeciálne navrhnutými izolovanými vedrami, aby sa teplota vzorky udržala stabilná. Od 30. rokov 20. storočia sa merania vykonávali v strojovniach lodí, pričom sa voda používala na chladenie a iné účely. Od konca 70. rokov 20. storočia Merania boli vykonané ukotvenými a unášanými bójami a senzory boli namontované na trupoch lodí. Pretože oceány sú veľmi veľké, nie je možné vytvoriť globálnu mapu teploty len pomocou týchto meračov! Dnes sa mapy globálnej teploty vytvárajú z meraní vykonaných senzory na satelity vo vesmíre.  

Anatómia satelitu

Anatómia satelitu Satelity na pozorovanie Zeme sú satelity, ktoré obiehajú okolo Zeme so senzormi navrhnutými na zhromažďovanie snímok a meraní planét fyzika, chémia a biológia. Tieto satelity majú mnoho tvarov a veľkostí. Majú však niekoľko spoločných častí: Senzory sú prístroje, ktoré zhromažďujú údaje o procesoch Zeme alebo atmosfére

Čo merajú senzory z vesmíru?

Čo merajú senzory z vesmíru? Senzory merajú množstvo svetla odrážajúceho sa alebo vyžarovaného zo zemského povrchu v rôznych častiach Elektromagnetické spektrum . Senzory môžu detekovať viditeľné svetlo ( Vlnovej dĺžky môžeme vidieť očami), ale dokážu detekovať aj oveľa dlhšie rádiové vlny, mikrovlny a infračervené žiarenie. Meranie energie odrazenej alebo emitovanej v týchto rôznych vlnových dĺžkach na Elektromagnetické spektrum môže odhaliť ďalšie informácie o Zemi. Tá vlnová dĺžka vlny je vzdialenosť medzi bodom na jednej vlne a rovnakým bodom na ďalšej vlne Dlhá vlnová dĺžka Krátka vlnová dĺžka

Ako satelit meria teplotu?

Ako satelit meria teplotu? Keď meriame teplotu oceánu zo satelitov, vidíme teplotu na povrchu (alebo ' koža ") oceánu. Toto sa nazýva Teplota povrchu mora (SST) . Niektoré senzory merajú teplotu pomocou Tepelné infračervené žiarenie časť spektra. Tie majú výhodu v tom, že majú vyššie rozlíšenie, ale pozorovania sú zakryté mrakmi. Ostatné senzory používajú mikrovlnná rúra časť elektromagnetického spektra. Tieto merania majú nižšie rozlíšenie, ale môžu vidieť cez oblaky. Vedci môžu kombinovať merania z viacerých senzorov, aby získali úplný obraz o globálnom SST.

Prečo sú satelity užitočným nástrojom na meranie teploty mora?

Prečo sú satelity užitočným nástrojom na meranie teploty mora? Oceány sú veľmi veľké a voda sa neustále pohybuje – preto je ťažké ich študovať! V minulosti bolo možné teplotu mora v oceánoch merať iba loďami a bójami. Tieto merania zachytávajú jeden bod v priestore a čase Medzi meraniami boli veľké medzery Merania na lodi sú časovo náročné a drahé Satelity zlepšili našu schopnosť merať SST tým, že umožnili časté a globálne pokrytie.

Globálne vzory SST

Globálne vzory SST Oceánske a atmosférické systémy sú poháňané slnečným žiarením zo Slnka. Teplota povrchu mora je v blízkosti rovníka vyššia, pretože rovník absorbuje viac slnečného žiarenia v porovnaní s pólmi. Teplo je prerozdeľované po celom svete vetrom, povrchovými prúdmi a hlbokým prúdením v termohalinnej cirkulácii. Vedeli ste, že voda môže byť v oceáne pod 0 °C bez toho, aby sa zmenila na ľad? Je to preto, že soľ v morskej vode znižuje bod tuhnutia. februára 2023 Augusta 2023

Horná mapa zobrazuje mapu hlavných oceánskych prúdov. Spodná mapa zobrazuje priemernú povrchovú teplotu mora v rokoch 2014-2023.

Horná mapa zobrazuje mapu hlavných oceánskych prúdov. Spodná mapa zobrazuje priemernú povrchovú teplotu mora v rokoch 2014-2023. Povedali by ste, že teplotu ovplyvňujú oceánske prúdy? Globálne vzory SST

Áno!

Áno! Západné strany oceánov izotermy sú posunuté smerom k pólom, pretože západné hraničné prúdy nesú teplú vodu z rovníkových oblastí Golfský prúd prepravuje relatívne teplú vodu cez Atlantik. Východné hraničné prúdy prenášajú vodu z vysokých zemepisných šírok môžu spôsobiť, že teploty na východných stranách oceánov budú chladnejšie, ako by ste čakali. Izoterma: Čiara nakreslená na mape alebo mape, ktorá spája body s rovnakou teplotou.

Trendy v teplote povrchu mora

Trendy v teplote povrchu mora Pomocou satelitných pozorovaní môžeme sledovať, ako sa teplota povrchu mora v priebehu času menila. Priemerná povrchová teplota mora sa za posledných 40 rokov zvýšila približne o 0,6 °C ( 1980 až 2023). Aby sme identifikovali dlhodobé trendy v teplote, pozeráme sa na teplotné anomálie – ako veľmi sa daný termín líši od dlhodobého priemeru. Zatiaľ čo sa zvyšuje trend existuje z roka na rok variabilita . Je to spôsobené rozsiahlymi klimatickými vzorcami, ako je El Niño Južný Oscilácia (ENSO). Ročné priemerné anomálie teploty povrchu mora (°C) pre 60°S – 60° s. z. š. v porovnaní s priemerom za referenčné obdobie 1991 – 2020. Zdroj údajov: ERA5, ESA SST CCI Analysis v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Úver: C3S/ECMWF . Tieto údaje pochádzajú zo služby programu Copernicus pre zmenu klímy, pozorovania Zeme Európskej únie Program . Interaktívne verzie týchto grafov nájdete na: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Tento graf zobrazuje niekoľko rôznych súborov údajov, ktoré poskytujú teplotu povrchu mora v priebehu času.

Tento graf zobrazuje niekoľko rôznych súborov údajov, ktoré poskytujú teplotu povrchu mora v priebehu času. Môžete vidieť, že súbor údajov "ESA" – to je súbor údajov odvodený zo satelitných pozorovaní – je k dispozícii len od 80. rokov 20. storočia. V prípade dlhších časových radov sa dostupné historické údaje vkladajú do klimatických modelov, aby pomohli vyplniť medzery a zlepšiť presnosť historických meraní teploty povrchu mora. Tieto modely poskytujú dlhodobejší pohľad na to, ako sa teploty povrchu mora menili v priebehu času. Prečo si myslíte, že rozdiely medzi množinami údajov sú väčšie v skorších častiach záznamu? Bolo menej údajov Údaje boli menej presné Všetky súbory údajov ukazujú, že SST sa za posledných 30 rokov zvýšil. Ročné priemerné anomálie teploty povrchu mora (°C) pre 60°S – 60° s. z. š. v porovnaní s priemerom za referenčné obdobie 1991 – 2020. Zdroj údajov: ERA5, ESA SST CCI Analysis v3, ERSSTv5 , HadSST.4.0.1.0, HadSST4.0.1.0 . Úver: C3S/ECMWF . Interaktívne verzie týchto grafov nájdete na: https://climate.copernicus.eu/climate-indicators/sea-surface-temperature

Čo sú anomálie a ako ich používame?

Čo sú anomálie a ako ich používame? Keď zmeriame teplotu oceánov, niektoré dni budú teplejšie a niektoré chladnejšie. Čo naozaj chceme vedieť, je Koľko sa teplota mení v priebehu času . A anomália Ukazuje Ako odlišné niečo je z toho, čo je normálne alebo očakávané. Pomáha nám zistiť, či sú teploty vyššie alebo nižšie ako zvyčajne. Namiesto toho, aby sme sa sústredili na presné teploty (ktoré sa neustále menia a s ročnými obdobiami), porovnávame každé meranie s A Priemerná teplota pre toto ročné obdobie. Vypočíta sa zistením rozdielu v teplote vo vzťahu k "východiskovému" alebo dlhodobému priemeru , takže napríklad, ak chcete nájsť teplotnú anomáliu pre konkrétny deň: Anomália = skutočná hodnota – dlhodobý priemer Napríklad, ak je priemerná teplota vo vašej triede v decembri 20,5 oC, ale tento rok je priemer v decembri 18,2 oC, teplotná anomália je -2,3 oC – negatívna anomália, takže chladnejšia, ako sa očakávalo!

Regionálne rozdiely

Regionálne rozdiely Teploty povrchu mora sa regionálne líšia. Teploty v mnohých častiach sveta vzrástli, zatiaľ čo na niektorých miestach sa ochladili. Mapa zobrazuje trend povrchovej teploty mora medzi 1993–2023. Najrýchlejšie otepľovanie bolo pozorované v častiach Severného ľadového oceánu, Baltského mora, Čierneho mora a častí Tichého oceánu Južne od Grónska a Islandu a tropický východný Pacifik majú trend ochladzovania. Tieto vzorce môžu súvisieť s inými klimatickými javmi – napríklad ochladzovanie vo východnom tropickom Pacifiku súvisí s La Niña Podmienky od konca roka 2020 do začiatku roka 2023  Trend v ročných anomáliách povrchovej teploty mora (°C/desaťročie) za obdobie rokov 1993 – 2023. Zdroj údajov: ESA SST CCI Analysis v3.0. Úver: ESACCI/EOCIS/UKMCAS a C3S/ECMWF.

Externé zdroje

Externé zdroje Interaktívna vizualizácia morských povrchových prúdov, teploty a ďalších - https://data.scripps.earth/argoviz/ https://myoceanlearn.marine.copernicus.eu/ Tabuľa zobrazujúca aktívne argo floaty https://www.ocean-ops.org/board?t=argo Climate Pulse – interaktívna webová aplikácia vyvinutá a udržiavaná službou Copernicus Climate Change Service (C3S) poskytuje denné grafy a mapy globálnej teploty povrchového vzduchu a teploty povrchu mora a anomálií https://pulse.climate.copernicus.eu/

Preskúmajte časový rad Teplota povrchu mora

Preskúmajte časový rad Teplota povrchu mora A Časové rady je súbor meraní vykonaných na rovnakom mieste v rôznych časoch. Môže nám ukázať, ako sa podmienky (ako je teplota, slanosť, počet organizmov) menia v čase. Tento druh údajov sa často používa pri štúdiu klímy.   Časové rady môžu zobrazovať: Sezónnosti – vzorec, ktorý sa opakuje v pravidelných intervaloch a odráža sezónne zmeny alebo opakujúce sa cykly. Trendy – dlhodobé zvýšenie alebo zníženie meraní Nezvyčajné udalosti – nepredvídateľné nepravidelné výkyvy Tím ProBleu vytvoril časové rady povrchovej teploty mora pre regióny zobrazené na tejto mape. Časové rady nájdete v katalógu v časti "Tabuľky". Príklad časových radov SST oblasti Severozápadného šelfu. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program .

Severozápadná polica

Severozápadná polica Aký je teplotný rozsah v tomto regióne? Môžete opísať sezónnosť?   Časové rady SST oblasti Severozápadného šelfového mora. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program . Údaje použité na vytvorenie tohto časového radu nájdete v katalógu v časti "Tabuľky". Dlhodobý mesačný priemer SST oblasti severozápadného šelfu za obdobie 2014 – 2023. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program .

Baltic

Baltic Aký je teplotný rozsah v tomto regióne? Môžete opísať sezónnosť?   Časové rady SST v oblasti Baltského mora. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program . Údaje použité na vytvorenie tohto časového radu nájdete v katalógu v časti "Tabuľky". Dlhodobý mesačný priemer SST v oblasti Baltského mora za obdobie 2014 – 2023. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program .

Pyrenejský polostrov Biskajsko

Pyrenejský polostrov Biskajsko Aký je teplotný rozsah v tomto regióne? Môžete opísať sezónnosť?   Časové rady SST oblasti Pyrenejského polostrova. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program . Údaje použité na vytvorenie tohto časového radu nájdete v katalógu v časti "Tabuľky". Dlhodobý mesačný priemer SST oblasti Pyrenejského polostrova Biskajsko za obdobie rokov 2014 – 2023. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program .

Čierne more

Čierne more Aký je teplotný rozsah v tomto regióne? Môžete opísať sezónnosť?   časové rady SST oblasti Čierneho mora. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program . Údaje použité na vytvorenie tohto časového radu nájdete v katalógu v časti "Tabuľky". Dlhodobý mesačný priemer SST Čierneho mora za obdobie 2014 – 2023. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program .

Západné Stredozemie

Západné Stredozemie Aký je teplotný rozsah v tomto regióne? Môžete opísať sezónnosť?   Časové rady SST oblasti západného Stredozemia. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program . Údaje použité na vytvorenie tohto časového radu nájdete v katalógu v časti "Tabuľky". Dlhodobý mesačný priemer SST západného Stredozemia za obdobie 2014 – 2023. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program .

Východné stredomorie

Východné stredomorie Aký je teplotný rozsah v tomto regióne? Môžete opísať sezónnosť?   Časové rady SST oblasti východného Stredomoria. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program . Údaje použité na vytvorenie tohto časového radu nájdete v katalógu v časti "Tabuľky". Dlhodobý mesačný priemer SST vo východnom Stredozemí za obdobie 2014 – 2023. Údaje pochádzajú z Iniciatíva Európskej vesmírnej agentúry (ESA) v oblasti zmeny klímy (CCI) Program .

Časové rady povrchových teplôt Baltského mora

Časové rady povrchových teplôt Čierneho mora

Časové rady povrchových teplôt východného Stredozemného mora

Časový rad povrchových teplôt Iberského biskajského mora

Časové rady teploty povrchu mora severozápadného šelfu

Časové rady povrchových teplôt v západnom Stredozemnom mori

Teplota farby pri aktivite_0

Teplota farby pri aktivite_1

Teplota farby pri aktivite_2

Teplota farby pri aktivite_3

Teplota farby pri aktivite_4