Мониторинг температуры океана: важная основа для оценки морских экосистем.

Океан покрывает 70% поверхности Земли и является крупнейшей природной экосистемой на планете. Из-за сложной и постоянно меняющейся морской среды мониторинг окружающей среды и система раннего предупреждения о чрезвычайных ситуациях имеют решающее значение. В частности, использование спутниковых технологий дистанционного зондирования для мониторинга и прогнозирования морской гидрологической информации жизненно важно для развития морских ресурсов, роста морской экономики, защиты морских экосистем и обеспечения морских прав.

Мониторинг морской среды с помощью дистанционного зондирования

Из-за огромных размеров и глубин океана традиционные наземные методы мониторинга недостаточны для удовлетворения потребностей в мониторинге морской среды. Технология дистанционного зондирования предлагает более широкий охват и более высокую эффективность, чем традиционные методы исследования, в решении проблем морской среды, обладая уникальными преимуществами. Во-первых, она не ограничена географическим положением, погодными условиями или человеческим фактором и может охватывать географически удаленные районы, районы с суровыми условиями окружающей среды и районы, где плановые исследования не могут проводиться напрямую по политическим причинам. Во-вторых, спутниковое дистанционное зондирование позволяет получать огромный объем морской информации, предоставляя изображения поверхности моря на больших территориях, причем каждый кадр охватывает тысячи квадратных километров, что чрезвычайно полезно для исследований морских ресурсов, крупномасштабного картографирования и мониторинга загрязнения. В-третьих, спутниковое дистанционное зондирование позволяет периодически отслеживать океанские течения, изменения температурных полей поверхности моря, миграцию рыб и перенос загрязняющих веществ.

мониторинг температуры океана

В морских экологических исследованиях температура поверхности океана (ТПО) является одним из важнейших показателей для мониторинга морской среды. Температура океана — это температура морской воды, и её колебания могут быть крупномасштабными, сезонными и межгодовыми, или мелкомасштабными, локализованными. Температура океана оказывает значительное влияние на морскую жизнь и экосистемы и является фундаментальным элементом исследований морского климата. Используя технологии дистанционного зондирования, мы можем получать глобальные данные о температуре поверхности океана. Эти данные могут быть использованы для мониторинга тенденций изменения температуры океана, прогнозирования изменения климата и оценки состояния морских экосистем. Кроме того, данные о температуре поверхности океана могут также использоваться для мониторинга океанической циркуляции и экстремальных погодных явлений, таких как морские штормы.

Xi'an Institute of Optics and Precision Mechanics CAS Aerospace Science and Technology Group Co.,LTD - Мониторинг температуры океана в Сямэне

Традиционные методы наблюдения за температурой поверхности моря основаны на ручных измерениях, которые являются дорогостоящими с точки зрения трудозатрат и времени, а также имеют ограниченный охват. Спутники дистанционного зондирования могут точно определять температуру морской воды, извлекая информацию в тепловом инфракрасном диапазоне из морской акватории, и обладают преимуществами быстрого охвата территории, большого объема данных и непрерывного наблюдения. Эти изображения позволяют анализировать тенденции и закономерности изменения температуры, что дает возможность прогнозировать будущую температуру океана и предоставлять данные для глобальных исследований изменения климата. Кроме того, мониторинг температуры океана предоставляет важную метеорологическую информацию и данные о состоянии морской среды, закладывая основу для освоения морских ресурсов и обеспечения безопасности на море.

В данной работе температура поверхности моря рассчитывалась с использованием метода разделенного окна (MCSST). Сначала яркостная температура рассчитывалась по значениям двух диапазонов теплового инфракрасного излучения с помощью уравнения Планка. Затем параметры аппроксимации были получены из измеренных данных и подставлены в формулу метода разделенного окна для получения результата. Как показано на рисунке, температура поверхности моря вблизи города Сямэнь, как правило, была выше в начале июля и снижалась к концу августа.

Получение данных с помощью спутникового дистанционного зондирования и их сочетание с характеристиками электромагнитных волн морских элементов, таких как температура и глубина океана, океанические течения, топография морского дна, соленость и растворенный кислород, позволяет проводить углубленные исследования топографии морского дна, температуры океана и метеорологических факторов, а также морской жизни. Это дает возможность понять динамические изменения морской экосистемы с макроскопической точки зрения, предоставляя новые технические средства для морских исследований и открывая новые области исследований.

XXI век – это век океана, и спутниковая технология дистанционного зондирования – лучший способ в полной мере использовать существующие данные и информационные ресурсы. Это ключевая технология и важное средство для достижения устойчивого развития морских ресурсов и окружающей среды. Она играет незаменимую роль в глобальных изменениях, исследованиях ресурсов, мониторинге окружающей среды и прогнозировании.