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2023-01-31
NASA將在太空進行首次全球水資源調(diào)查
更新時間：2022-12-14 14:05:41作者：智慧百科
12月14日消息，美國國家航空航天局（NASA）牽頭開發(fā)的地表水與海洋地形觀測（SWOT）項目衛(wèi)星將于周四凌晨從南加州地區(qū)發(fā)射升空。衛(wèi)星入軌后將首次對包括海洋、湖泊以及河流在內(nèi)的全球水資源進行深入調(diào)查。
SWOT衛(wèi)星由NASA與法國航天局國家空間研究中心合作開發(fā)，加拿大航天局和英國航天局也為該項目提供了資助。
這顆衛(wèi)星有一輛SUV大小，于洛杉磯附近的NASA噴氣推進實驗室(JPL)設(shè)計和制造，旨在為科學(xué)家研究全球水資源提供前所未有的觀察角度，為研究氣候變化機制和影響提供新線索。
SpaceX旗下的獵鷹9號火箭定于周四黎明前從洛杉磯西北約275公里的范登堡美國太空部隊基地發(fā)射升空，將SWOT衛(wèi)星送入軌道。如果一切按計劃進行，衛(wèi)星將在幾個月內(nèi)產(chǎn)生研究數(shù)據(jù)。
SWOT衛(wèi)星經(jīng)過近20年的開發(fā)，采用了先進的微波雷達技術(shù)?？茖W(xué)家們表示，這種技術(shù)能收集全球90%以上海洋、湖泊、水庫和河流的高分辨率數(shù)據(jù)。
研究人員說，SWOT衛(wèi)星搭載的微波雷達每21天至少會對全球掃描兩次。匯集到的數(shù)據(jù)有助于完善海洋環(huán)流模型，為天氣和氣候預(yù)報提供支撐，還能用于管理干旱地區(qū)稀缺的淡水供應(yīng)。
“這真的是第一個觀測地球表面幾乎所有水資源的任務(wù)，”NASA海平面變化團隊負責(zé)人、噴氣推進實驗室科學(xué)家本·漢靈頓（Ben Hamlington）說。
SWOT任務(wù)的一個主要目標是探索海洋在減緩全球氣溫和氣候變化的自然過程中如何吸收大氣熱量和二氧化碳。
SWOT衛(wèi)星從軌道上掃描海洋，精確測量較小洋流和渦流周圍海水表面高度差，科學(xué)家推測海洋吸收大部分熱量和二氧化碳就發(fā)生在這些地方。根據(jù)NASA噴氣推進實驗室的說法，SWOT衛(wèi)星的分辨率比現(xiàn)有技術(shù)高10倍，因此可以發(fā)現(xiàn)海面高度的細微差異。
科學(xué)家估計，海洋吸收了地球大氣中90%以上的多余熱量，其中絕大部分熱量都是人類活動產(chǎn)生的溫室氣體。
SWOT項目科學(xué)家納迪亞·維諾格拉多娃·什弗(Nadya Vinogradova Shiffer)表示，研究這種情況發(fā)生的機制將幫助氣候科學(xué)家回答一個關(guān)鍵問題：“海洋開始向大氣釋放大量熱量、從而加速全球變暖的轉(zhuǎn)折點是什么時候。”
SWOT衛(wèi)星識別細微水面差異特征的能力也可用于研究海平面上升對海岸線的影響。
更精確的潮汐區(qū)數(shù)據(jù)將有助于預(yù)測風(fēng)暴潮造成的洪水可能波及內(nèi)陸多遠，以及海水侵入河口、濕地和地下含水層的程度有多大。
淡水水體是SWOT項目研究的另一個重點。SWOT衛(wèi)星可以觀測到幾乎所有寬度超過100米的河流，以及全球超過100萬個面積大于62500平米的湖泊和水庫。
在SWOT衛(wèi)星的三年任務(wù)中，會反復(fù)掃描地表水體，讓研究人員能夠在季節(jié)變化和重大天氣事件期間更好地追蹤地表河流和湖泊的變化。
SWOT任務(wù)淡水科學(xué)負責(zé)人塔姆林·帕維爾斯基（Tamlin Pavelsky）說，收集這些數(shù)據(jù)類似于“測量全世界水系統(tǒng)的脈搏，這樣我們就能看到它什么時候加速，什么時候變慢。”
SWOT衛(wèi)星所搭載的雷達設(shè)備在ka波段的特定頻率下工作，能穿透地球大片地區(qū)的云層和陰影對地表水體進行掃描。這使得科學(xué)家能夠不受天氣或時間的影響，準確在二維層面上繪制觀察結(jié)果，而且比以前更快覆蓋大面積的地理區(qū)域。
相比之下，之前科學(xué)家對水體的研究通常依賴于在特定點用測量儀采集水體數(shù)據(jù)，在軌運行的衛(wèi)星也只能沿著一維直線進行跟蹤測量，這需要科學(xué)家通過外推方法來填補數(shù)據(jù)空白。
帕維爾斯基說：“SWOT衛(wèi)星不是給我們一條海拔線，而是給我們一張海拔地圖，這完全改變了游戲規(guī)則?！保ǔ匠剑?/p>