11.4. Űrbázisú tengeri mérések

A tengerfelszín és a felette található légréteg állapotáról műholdak is jelentős információt szolgáltatnak. A fentiekben bemutatott közvetlen földbázisú mérések pontosak, de tér- és időbeli fölbontásuk korlátozott. Ráadásul mozgó megfigyelések (pl. hajó, vagy sodródó bója) esetén minden időpontban más-más helyről nyerjük az adatokat.

A műholdakról végzett megfigyelések ugyan kevésbé pontosak, mint a helyben végzett, közvetlen mérések (a távérzékelt adatokat éppen ezért a felszíni mérésekkel szokták ellenőrizni), viszont az a hatalmas előnyük, hogy gyakorlatilag folyamatosan, az egész óceán fizikai állapotát figyelemmel kísérhetjük általuk. Legalábbis az óceánfelszín állapotát. A mélyebb rétegek vizsgálatára ugyanis a műholdas mérések nem használhatók, mert az elektromágneses sugarak nem képesek a víz mélyebb rétegeibe behatolni.

Műholdak segítségével a tengerfelszín hőmérsékletét, a felső vízréteg színét, a vízfelszín „érdességét” és a víz hullámmagasságát mérhetjük.

A tengerfelszín hőmérsékletét infravörös sávban készített felvétel, illetve több felvétel összesítéséből származó térkép segítségével adhatjuk meg. A tenger felszínéről kibocsátott sugárzást a műholdak infravörös érzékelői különböző hullámsávokban mérik és ezekből a mérésekből származtatják a tengerfelszín hőmérsékletét.

A felső vízréteg színének érzékelése során azt használjuk, ki, hogy a víz és a benne levő lebegő anyag nem egyformán nyeli el és szórja szét a napsugárzás spektrumának egyes sávjait, ezáltal a színe változó. A vízfelszín színének érzékelése biológiai oceanográfiai felhasználások mellett a tengeráramlatok és örvények szerkezetéről nyújt hasznos információkat.

A tengerek felszíni „érdessége” ún. szkatterométerrel mérhető. Ez egyfajta mikrohullámú radarberendezés, mely impulzusokat bocsát ki és felfogja a visszaérkező impulzusokat. A jel a szél által keltett óceáni hullámok függvényében eltérő mértékben verődik vissza. A szkatterométer a visszavert energia mennyiségét méri, ebből pedig a felszíni szél irányára lehet következtetni. Nagy segítséget jelenthet trópusi ciklonok korai felismerésében és fejlődésük nyomonkövetésében. A módszer akkor is alkalmazható, ha az óceán fölött felhős az ég.

A műholdas radar altiméterek olyan mikrohullámú aktív távérzékelők, melyek a műhold és az óceánfelszín közötti függőleges távolságot mérik. E módszerrel, stabil és pontosan ismert műholdpálya esetén, az óceánok felszínének változásait lehet feltérképezni.A műholdas altimetria az egyetlen ma ismert módszer a világóceán vízkörzésének nagy térbeli felbontású és időbeli sűrűségű megfigyelésére.

Előnyei a klasszikus oceanográfiai mérésekhez képest a következők:

  1. a mérések minden időjárási helyzetben végezhetők,

  2. egyidejűleg a teljes óceánfelszín megfigyelhető,

  3. a tér- és időbeli felbontás tág határok között finomítható,

  4. a mérés minden mérési ponton akárhányszor ismételhető.

A műholdas altiméter úgy működik, hogy merőlegesen lefelé irányítva egy mikrohullámú impulzust küld az óceán felszíne felé. Ennek az impulzusnak egy része visszaverődik a víz felszínéről. Megmérve az impulzus elküldése és visszaérkezése között eltelt időt, közvetlenül meghatározható a műhold és a vízfelszín közötti távolság. Attól függően, hogy a különböző lehetséges hibákat hogyan sikerül különféle korrekciókkal kiküszöbölni, elvileg akár centiméteres pontosság is elérhető.

Irodalomjegyzék:

Czelnai, R.. 1999. A világóceán. Modern fizikai oceanográfia. Vincze kiadó Kft. ISBN: 9639192511.

Simon, A.. 1982. A meteorológiai megfigyelések és mérések rendszere. Meteorológiai megfigyelések, mérések és műszerek I.. Tankönyvkiadó, Budapest.

World Meteorological Organization. 2001 (WMO, 2001). Guide to Marine Meteorological Services. Third edition. WMO-No. 471. Geneva. ISBN 92-63-13471-5.

World Meteorological Organization. 2003 (WMO, 2003). Manual on the Global Observing System. Volume I – Global Aspects. WMO-No. 544. Geneva. ISBN 92-63-13544-4.

World Meteorological Organization. 2008 (WMO, 2008). Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation. WMO-No. 8. Geneva. ISBN 978-92-63-10008-5.

http://www.gloss-sealevel.org/

http://www.jcommops.org/