Команда ученых из нескольких университетов, анализирующая данные океанографического спутника Surface Water and Ocean Topography (SWOT), обнаружила наличие сил на поверхности и под поверхностью, включая течения и вихри, которые могут оказывать гораздо более сильное влияние на мировой океан, чем считалось ранее.
«Мы продолжаем работу, начатую двадцать лет назад», — сказала доктор Шари Ивон-Льюис, глава океанографического факультета Техасского университета A&M. «Многие люди, которые помогали разрабатывать этот спутник и занимались научными исследованиями, уже ушли на пенсию. Это дань уважения долгосрочному видению, командной работе и преданности делу». Исследование, подробно описывающее выводы команды, представленное на обложке журнала Nature, является кульминацией более чем двадцатилетней работы ученых из Техасского университета A&M, Лаборатории реактивного движения NASA (JPL), французского космического агентства CNES (Centre National d'Études Spatiales) и Калифорнийского технологического института.
Спутниковая океанография и необычные силы, формирующие мировой океан В то время как несколько океанических сил, включая волны и течения, формируют климат мира, команда океанографов под руководством доцента кафедры океанографии Техасского университета A&M Джинбо Вана более внимательно изучила круговое движение воды, известное как водовороты. Описанные исследовательской группой как мини-водовороты в океане, некоторые водовороты могут простираться на сотни километров. Эти более крупные водовороты могут способствовать перемещению питательных веществ и энергии по всему миру. Поэтому, по словам команды, они «имеют жизненно важное значение для климата, погоды и морской жизни».
Хотя предыдущие исследования пытались раскрыть механику этих загадочных явлений, основное внимание уделялось крупным водоворотам из-за сложности обнаружения мелких. Как отмечают Ван и его коллеги, такие течения долгое время оставались «недостающими элементами океанической головоломки — до настоящего момента». К счастью, ученые из JPL, CNES и Caltech более двадцати лет назад начали подготовку к более детальному анализу этих необычных сил. Ван участвовал в этой работе в течение последних девяти лет, прежде чем покинул JPL и перешел в Техасский университет A&M. Сейчас он возглавляет команду, которая использует данные нового спутника SWOT, чтобы впервые подробно изучить более мелкие океанические водовороты и их влияние на климат Земли.
«Впервые мы можем непосредственно наблюдать мелкомасштабные океанические процессы по всему миру», — сказал Ван. «И оказывается, что они гораздо сильнее, чем мы думали». Субмезомасштабные движения и глобальная пищевая сеть Согласно заявлению команды, прорыв в визуализации и анализе океанических вихрей был достигнут благодаря радиолокационному интерферометру Ka-диапазона. Установленный на борту SWOT, этот прибор измеряет мельчайшие изменения высоты поверхности океана с точностью до миллиметра.
Проанализировав эти изменения, Ван и его коллеги обнаружили настоящую сокровищницу данных. Это потому, что, в отличие от наземных и океанических систем, измерение океанической активности в Ka-диапазоне дает беспрецедентный масштаб, доступный только из космоса. Например, анализ показал, что субмезомасштабные движения, вызванные более мелкими водоворотами, были гораздо более частыми и мощными, чем считалось ранее. По мнению команды, это связано с тем, что эти небольшие вращающиеся течения и длинные внутренние одиночные волны «взбалтывают» океан, способствуя смешиванию теплой и холодной воды. Это смешивание может переносить энергию на большие расстояния, влияя на все: от циркуляции океана до погоды на поверхности и климата всей планеты.
«Эти небольшие течения переносят удивительно большие количества энергии, — пояснил Ван. — Они играют огромную роль в переносе тепла между верхними и более глубокими частями океана и формировании того, как океан поддерживает свою экосистему и взаимодействует с атмосферой». Ван сказал, что движение может напрямую влиять на «морские пищевые цепочки» и погодные явления, «такие как образование ураганов и их направление, или развитие таких явлений, как Эль-Ниньо и Ла-Нинья. Это не просто особенности океана — они напрямую связаны с климатическими системами, которые влияют на всех нас». Новые инструменты для изучения того, что «скрывалось на виду» В заключении исследования Ван и его коллеги подчеркивают важную роль, которую сыграли NASA и CNES, а также вклад космических агентств Великобритании и Канады. Профессор также признает, что изначально он скептически относился к тому, что SWOT сможет отслеживать таинственные силы океанских водоворотов, пока он не доказал свою огромную ценность.
«До запуска спутника я был пессимистично настроен по поводу ожидаемых результатов, — сказал Ван. — Но спутник показал результаты в четыре раза лучше, чем ожидалось. Именно этот сюрприз сделал возможным этот прорыв». Далее Ван планирует использовать свой опыт в этом проекте и его результаты в рабочей группе NASA Ocean AI, исследующей пределы анализа океанских течений с помощью спутников. Основываясь на успехе SWOT, профессор считает, что эти усилия позволят еще глубже понять мировой океан и его влияние на все, от климата до пищевой цепи. «Это только начало», — сказал Ван о результатах своей команды. «Наконец-то у нас есть инструменты, чтобы увидеть то, что скрывалось у всех на виду».
Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/sputnikovoe-skanirovanie-mirovogo-okeana-pozvolyaet-obnaruzhit-neulovimye-yavleniya-kotorye-po-slovam-uchenyh-skryvalis-na-vidu/
Обозрение "Terra & Comp".
