为什么暖流流经盐度大


试想,仅凭气温36℃这一信息,你能判断出你身处武汉还是吐鲁番吗?显然,答案是否定的。因为要想准确感知我们的环境位置,除了温度,我们还需要依赖其他要素,如空气湿度和降水量等。同样,在广袤的海洋中,仅凭海温28℃这一信息,你也无法确定你正身处海还是孟加拉湾。因为海洋的世界远比我们想象的复杂,除了温度,海洋盐度也是构成海洋动力环境的重要元素。

海洋盐度与海洋温度、海洋流场一起,被视为海洋动力学中的三大基石。实现对其的多尺度、多要素、大面积、实时和动态的立体监测,已成为海洋防灾减灾、海洋权益维护、环境保护、海域使用管理、海上执法监察等领域的迫切需求。其中,海洋盐度在海洋中尺度现象、海气相互作用、全球气候变化及天气预报模式等方面扮演着重要角色。

鉴于传统观测手段在全球海域的观测数据仍存在大片空白,无法满足工程建设和业务应用需求,天空遥感技术成为对海洋盐度进行大范围、连续观测的唯一可行方法。

不同海域的海洋盐度之所以存在差异,主要受蒸发、降水、洋流、径流、海域封闭程度等因素的影响。在南北方向上,盐度主要受蒸发降水影响,呈现出由高纬度向低纬度递减的趋势;而在东西方向上,盐度一般受洋流影响,暖流经过的海区盐度较高,寒流经过的海区盐度较低。世界盐度最高的海区是红海,而世界盐度最低的海区则是波罗的海。

让我们再将视线投向国外,欧美等已经相继发海洋盐度卫星,如欧空局的土壤湿度和海洋盐度卫星(OS)和NASA的宝瓶座盐度卫星(Aquarius/SAC-D),使得海表盐度成为最后实现太空遥感监测的海面关键要素。

那么,海洋盐度卫星资料是如何处理的呢?以OS和Aquarius为例,其资料处理流程大致分为三个阶段。首先是Level-1阶段,通过微波观测进行辐射校正得到观测亮温。接着是Level-2阶段,将观测亮温转换为海表盐度。最后是Level-3阶段,融合大量含噪的L2数据生成格点产品。而在Level-,则会将遥感盐度与现场观测等其他类型数据进行融合。

根据我国面向海洋强国战略的需求,我国逐渐形成了海洋水色、海洋动力和海洋监测三个卫星系列。如今,我国已完成了海洋二号A卫星的研制发射,获取了全球海洋表面风场数据,提高了我国海洋环境预报的准确性。装载C频段SAR载荷的高分三号卫星也已成功发射,用于海洋动力环境的测量。

现阶段,我国已具备了观测所有动力环境要素的能力,并已经与海监飞机、船舶、浮标和岸站一起,构成了对我国海域的立体监测体系。正在实施的监测体系不仅对综合管理海域、保护海洋环境、维护海洋权益具有重要意义,而且为短期气候预报和全球水循环提供了宝贵的资料。虽然与国际同类卫星的发展相比还存在差距,但我国已规划了业务星和科研星的发展路径,以满足各行各业对海洋的应用需求。特别是海洋盐度探测卫星的立项批复为我国完善海洋动力观测卫星系列奠定了基础。

除此之外,海洋盐度还在多个领域发挥着巨大的作用。如它对于海洋环境预报的准确率有着显著提高的影响;在短期气候预报中也有着重要的指示作用;此外还在水资源监测预报、极地海冰监测、海洋生态预报以及极端天气预报等领域发挥着不可或缺的作用。因此发展盐度观测卫星对于我国来说具有重要的战略意义。