国际资讯|新的盐度地图揭示了气候变化对海洋的影响
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英文原文来源:www.esa.int
中文编译整理:慧天地国际站一鸣
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由于海洋表层水的含盐量是气候系统中的一个关键变量,所以了解海洋表层水的含盐量如何变化对了解气候变化具有重要意义。得益于欧空局(ESA)的气候变化计划,科学家们现在有了从太空中获得的最完整的全球数据集,从而可以更好地了解海洋表面的盐度。
如果您是海洋游泳爱好者,您可能已经注意到,某些地方的水比其他地方的咸。这是因为水的咸味程度取决于从附近河流,雨水,冰川或冰盖中增加的淡水量,或者是通过蒸发带走的水量。利用卫星,研究人员可以从空间上监测海洋表面的盐度,从而全面了解海洋表面盐度的各种变化模式。
异常的盐度水平可能预示着极端气候事件的开始,例如厄尔尼诺现象。全球海洋表面盐度图有助于水循环、海洋—大气交换和海洋环流等领域的研究,它们都是气候系统在全球范围内传递热量,动量,碳和营养素的重要组成部分。
欧空局气候变化倡议(CCI)中的一个新的正在进行的项目(一项根据《联合国气候变化框架公约》和政府间气候变化专门委员会的要求,旨在为21个基本气候变量生成准确且长期的数据集的研究计划),已经完成了全球迄今为止最完整的海洋表面盐度的数据集。
图1:2012年和2017年全球海面盐度
(图片来源:ESA)
欧空局气候办公室负责人苏珊娜·梅克伦伯格(Susanne·Mecklenburg)说道:“该项目旨在显著提高全球监测海面盐度数据集的质量,我们渴望看到这一新的数据集在各种应用中得到使用和测试,增进我们对海洋在气候中的基本作用的理解。”
由法国国家科研中心LOCEAN实验室的杰奎琳·布坦(Jacqueline·Boutin)和法国海洋开发研究院的尼古拉斯·鲁伊 (Nicolas·Reul)领导的研究小组,将三个卫星任务的数据合并,创建了一个跨越9年的全球时间序列,每周和每月都以50公里的空间分辨率绘制地图。他们利用对亮度温度的观测,从SMOS、Aquarius和SMAP卫星任务上的微波传感器获得了海洋表面盐度数据。
布坦博士表示“通过组合和比较不同传感器之间的测量数据,研究小组已经能够将海面盐度地图的精度提高大约30%。”自20世纪50年代以来的盐度测量表明,全球范围内,海洋中盐分更多的地区变得更咸,而淡水区则越来越淡。然而,这方面的数据是相对粗略的,是由在船上采集的。直到21世纪初,人们才安装了名为“ARGO”的海洋浮标,平均每300公里安装一个。在10天的时间间隔内提供约5-2000米深度的盐度垂直剖面图。布坦博士说道:“从太空监测盐度有助于解决现场平台直接观测导致的采样不足等时空尺度上的问题,并能填补观测系统的空白。”
海洋与大气之间的交换是由全球各地的风,以及水本身密度的变化引起的海洋表层和次表层的能量交换所驱动的。水的密度取决于温度和盐度。温水的密度低于冷水,盐水的密度高于淡水。在海洋深处,海洋环流是由大量海水之间的密度差异造成的。研究全球海洋表面盐度变化可以帮助气候科学家模拟大气与海洋表面、海洋表面与深海层之间的交换,并预测它们的变化。盐度的区域变化与厄尔尼诺现象等周期性年际气候事件有关。盐度也与全球水循环的加强有关。
为了证明新数据集的好处,欧空局的CCI海面盐度研究项目组正在进行多项气候研究。这些研究的重点是为了增进研究人员对孟加拉湾(一个易受强热带气旋影响的地区)以及几内亚湾水循环的了解;加强他们对盐度在海洋上层分层的作用和其对海-气交换的影响等方面的理解;以及增进人们对大西洋的气候变异重建,包括最近观测到的北大西洋盐度异常现象的了解。
该小组目前正在与气候科学家合作,将新的数据集与Argo浮标和船只的现场观测数据以及模型的输出结果进行比较。
相关数据集可以从CCI开放数据门户免费下载。下载链接:https://catalogue.ceda.ac.uk/uuid/9ef0ebf847564c2eabe62cac4899ec41
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