新的盐度图揭示了气候变化对海洋的影响

由于海洋地表水的咸度是气候系统中的关键变量,因此了解这种变化如何对理解气候变化很重要。得益于ESA的“气候变化倡议”,科学家现在可以利用有史以来从太空产生的最完整的全球数据集,更好地了解海表盐度。

如果您是游泳爱好者,您可能已经注意到,某些地方的水比其他地方的咸。这是因为水的咸味取决于附近从河流,雨水,冰川或冰原中添加的淡水,或者取决于通过蒸发除去水。

可以使用卫星从太空中监测海洋表面的盐度,以全面了解整个海洋中海面盐度的变化模式。

异常的盐度水平可能表明发生了诸如厄尔尼诺之类的极端气候事件。全球海面盐度地图对于研究水循环,海洋-大气交换和海洋环流特别有用,它们都是气候系统在全球范围内传递热量,动量,碳和营养的重要组成部分。

ESA气候变化倡议(CCI)的一个新的和正在进行的项目-一项旨在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,为21个基本气候变量生成准确而长期的数据集的研究计划,迄今为止,已经生成了最完整的全球海面盐度数据集。

ESA气候办公室负责人Susanne Mecklenburg说:“该项目旨在大大改善可用于监测全球海表盐度的数据集的质量和长度。” “我们渴望看到这个新的数据集在各种应用中得到使用和测试,特别是增进我们对海洋在气候中的基本作用的理解。”

由LOCEAN的Jacqueline Boutin和IFREMER的Nicolas Reul领导的研究小组已经合并了三个卫星任务的数据,创建了一个跨越9年的全球时间序列,每周和每月制作的地图的空间分辨率为50 km。

他们利用对亮度温度的观测从SMOS,水瓶座和土壤水分主动无源卫星任务上的微波传感器获得海面盐度。

Boutin博士说:“通过组合和比较不同传感器之间的测量结果,该团队已经能够将海表盐度地图的精度提高大约30%。”

自1950年代以来进行的盐度测量表明,在全球范围内,海洋中更多盐分的地区变得更咸,而淡水区的越来越淡。然而,这方面的数据是相对粗略的,是由船舶采集的。

直到21世纪初,才平均每300公里安装一次称为Argo的海洋浮标,以10天为间隔提供约5 m至2000 m深度的地下盐度垂直剖面。

Boutin博士说:“从太空中监测盐度有助于解决空间和时间尺度,而这些尺度在原位平台上无法直接进行观测,从而填补了观测系统中的空白。”

由于水自身密度的变化,全球范围内的风以及表层和地下海洋之间的交换驱动了海洋与大气的交换。水密度取决于温度和盐度。温水的密度低于冷水,但盐水的密度高于淡水。在深处,海洋环流由水团之间的密度差异驱动。

研究海洋表面盐度的全球变化可以帮助气候科学家模拟大气与海洋表面之间以及海洋表面与深海层之间的交换并预测变化。盐度的区域变化与周期性的年际气候事件如厄尔尼诺现象有关。盐度还牵涉到全球水循环的加剧。

为了证明新数据集的好处,ESA的CCI海面盐度项目正在进行多项气候研究。这些工作的重点是加深对容易遭受严重热带气旋的孟加拉湾和几内亚湾的水循环的了解;了解盐度在海洋上层分层中的作用及其对海-气交换的影响;并在大西洋进行了气候变异性重建,其中包括最近观测到的北大西洋盐度异常。

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结果以及模型的输出结果进行比较。

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