海洋覆蓋了地球表面的71%,對我們的生存至關重要。但是它們承受著氣候變化,汙染和海洋酸化的壓力,這些都會影響生態系統和生物多樣性。聯合國可持續發展目標緻力於保護和可持續利用海洋和海洋資源。
2019年7月20日拍攝張照片
通過其地球觀測衛星艦隊,歐空局在海洋上進行監視,以支持人類監測和保護環境,並適應任何變化。從溫度到波高,再到海平面,海冰,鹹味和浮遊植物,這些衛星都以許多不同的方式來評估海洋。
對地球陸地上的土壤溼度和海洋上的鹽度進行全球觀測
動植物
從單細胞微生物到最大的鯨魚和鯊魚,數以百萬計的物種生活在海洋中。浮遊植物是最關鍵的海洋生物之一,其產生的氧氣約佔大氣中氧氣的一半,是食物鏈中的第一步。PhysioGlob項目正在使用衛星觀測來了解和監測浮遊植物如何應對全球變暖。
捕獲了虎鯊
另一種廣泛的海洋植物是海藻,它是一種海藻,為海洋動物提供棲息地,但是當它在海灘上曝曬時,可能會很麻煩,因為它散發著難聞的氣味,並阻礙了試圖將船進出水面的漁民。進來的木筏也會破壞海藻內部的生命。一個項目使用衛星數據監測加勒比海中的浮遊藻類,以估計其漂移和沿海著陸。
空間不僅可以支撐植物。鯨魚的生物熱點已經通過衛星數據確定,這有助於海洋保護區的管理。使用衛星對海洋環境數據的測量,可以繪製出影響鯨魚的存在和移動的變量。
大多數支持海洋的項目都主要使用地球觀測數據,但是電信衛星也可以支持海洋生物。SHARC項目證明了這一點,該項目開發了用於海洋動物的跟蹤設備。該設備已經在虎鯊上進行了測試,比傳統的追蹤器便宜得多,使用壽命更長。
北極
北極的變暖速度比世界其他任何地方都要快。由於該地區偏遠且條件惡劣,因此很難使用現場儀器進行訪問,因此衛星數據對於環境監測至關重要。ESA支持許多與北極有關的項目,其中一個致力於開發可滿足利益相關者需求的地球觀測服務。
精確監控極地海洋中漂浮的海冰厚度變化以及覆蓋格陵蘭和南極洲的巨大冰蓋厚度變化
北極地區包含幾乎由純淨水製成的海冰和冰山,它們在融化時會降低周圍海水的鹹味。一個項目一直在研究使用來自ESA的SMOS和NASA的SMAP衛星的測量數據來測量北極海表的鹽度,以監測海冰融化和凍結。另一位直接使用ESA的CryoSat任務測量了海冰厚度;該項目的重點是夏季,目前尚無可用信息,因為當海冰上形成融化池時,CryoSat的雷達無法有效測量厚度。
沿海地區
沿海地區通常人口和海洋生物密集,面臨許多挑戰-包括汙染,氣候變化和自然災害。除了支持沿海地區專用的專題開發平臺外,ESA還開發和演示了一系列地球觀測信息服務,以支持來自國際開發銀行針對海洋和沿海問題的投資。
綠色漩渦
當前有幾個項目正在考慮使用衛星儀器提高我們在沿海地區測量海平面的能力,這些儀器可以發送和接收無線電波脈衝以繪製地球表面圖。其中一個項目SCOOP專注於哥白尼Sentinel-3衛星上已配備的儀器。
結合地球觀測,電信和導航數據,正在提供有關地中海沿岸水域的信息,以協助海岸帶監測和水質監測。為了幫助沿海開發規劃和風險評估,BathySent項目使用了Copernicus Sentinel-2數據來開發一種自動繪製靠近海岸線的水深的方法。
人為垃圾
每年大約有一千萬噸的塑料最終進入海洋,有可能危害海洋動物並進入全球食物鏈。最近啟動了一些項目,以直接檢測和監測太空中的海洋塑料。一個目標是創建全球垃圾濃度圖。
全球小型漂浮塑料碎片清單
漏油也是一個問題。另一個項目使用地球觀測衛星數據來支持海上環境監測和安全,包括檢測和監測溢油並最大程度地減少由此造成的損害。
洋流
洋流不僅在氣候中起著重要作用,而且對海洋生物至關重要,影響許多海洋特性,並且它們在世界範圍內運送海洋垃圾。目前,沒有衛星可以直接測量海面洋流,但是當它們影響海平面,運輸鹽分,影響地表溫度等因素時,可以從衛星對這些其他特性的觀測中間接推斷出洋流。該CIRCOL項目正在研究如何改進我們的表面電流的知識從海平面和海洋顏色測量,以及世界海洋環流 該項目剛剛開始,它將來自不同衛星的信息結合起來,以監測電流的應用,例如產生可再生能源,監測汙染和生態系統健康以及確保海上安全。
海洋循環輸送帶
水條件
由降雨,蒸發和河流淡水驅動的海水鹽分會影響其密度,進而影響洋流的循環。ESA支持幾個研究海面鹽度的項目,包括三個分別關注波羅的海,地中海和黑海的項目,所有這些項目均使用SMOS的數據。
全球海表鹽度
由於海洋吸收了人類排放到大氣中的大量過量二氧化碳,因此了解水質狀況如何變化至關重要。BICEP項目於今年啟動,它使用空間數據和本地測量數據來更好地了解二氧化碳如何沉入海洋並轉化為有機物。隨著水吸收二氧化碳,它變得更加酸性,從而影響了海洋生態系統。OceanSODA項目使用地球觀測數據來監測海洋酸度的變化,並與環境組織合作確保這些數據可用於環境保護。
海平面
自從1993年開始進行衛星測量以來,全球平均海平面上升平均每年約3毫米,現在每年高達近5毫米。在某些地方,水域的上升速度快於其他地方,其中東南亞是受影響最嚴重的地區之一。隨之而來的更高的洪水風險通過破壞沿海基礎設施,農業乃至旅遊和娛樂活動,嚴重影響著沿海和島嶼社區。
熱膨脹是氣候變化導致海平面上升的最大單一原因
波羅的海擁有複雜的海岸線和季節性海冰,是使用衛星雷達儀器開發高級海平面監測的理想測試環境。波羅的海海豹突擊隊項目使用衛星數據來提高我們對波羅的海海平面的了解,在波羅的海,某些地方的水位實際上與沿海地區相比有所下降,因為在上一個冰河時代形成的巨大冰蓋融化之後,土地逐漸升高。
海平面上升主要是由於陸地冰和冰川融化。一個項目使用來自CryoSat衛星的數據來確切地查明世界上有多少座冰川正在融化,以及到底有多少導致海平面上升。另一個計劃是「 封閉海平面預算」,該計劃是歐空局氣候變化倡議的一部分,旨在將所有對上升海平面的貢獻加起來,並將其與衛星雷達測量值進行比較。