Crédito de imagem: ESA
Este mapa de temperatura da superfície do mar de ultra-alta resolução do Mediterrâneo só poderia ter sido feito com satélites. Qualquer mapa terrestre equivalente precisaria de quase um milhão e meio de termômetros colocados na água simultaneamente, um para cada dois quilômetros quadrados de mar.
Este mapa de calor mais detalhado de todos os 2 965 500 quilômetros quadrados do Mediterrâneo, o maior mar interior do mundo, é atualizado diariamente como parte do projeto Medspiration da ESA.
Com a temperatura da superfície do mar (SST) uma variável importante para a previsão do tempo e cada vez mais vista como um indicador-chave da mudança climática, a idéia por trás da Medspiration é combinar dados de vários sistemas de satélite para produzir um conjunto robusto de dados da superfície do mar para assimilação na previsão do oceano modelos das águas da Europa e também de todo o Oceano Atlântico.
Para o Mar Mediterrâneo, o produto Medspiration está sendo criado com uma resolução espacial sem precedentes de dois quilômetros quadrados, como Ian Robinson, do Centro de Oceanografia de Southampton, gerenciando o Projeto Medspiration, explica: “A distribuição da temperatura da superfície no Mediterrâneo contém muitos recursos detalhados que revelam turbilhões, frentes e plumas associados à dinâmica da circulação da água. É necessária uma resolução tão boa quanto essa para permitir que esses recursos sejam rastreados corretamente. ”
Os demais produtos oceânicos devem ter uma resolução espacial ainda impressionante de dez quilômetros quadrados. Os resultados gerais do projeto Medspiration também alimentam um esquema ainda mais ambicioso para combinar todos os dados SST disponíveis em um produto mundial de alta resolução, conhecido como Projeto Piloto de Alta Resolução da Temperatura da Superfície do Mar de Alta Resolução do Oceano (GODAE) (GHRSST- PP).
Seu objetivo é fornecer à comunidade de usuários uma nova geração de produtos SST mundiais altamente precisos, com uma resolução espacial de menos de dez quilômetros a cada seis horas.
Como um passo importante para alcançar esse objetivo, a ESA não apenas iniciou a Medspiration como a contribuição européia para o esforço geral do GHRSST-PP, mas também a Agência financiou um GHRSST International Project Office, localizado no Hadley Center for Climate Prediction and Research, uma parte do UK Met Office localizado em Exeter.
"A Medspiration está na vanguarda do esforço do GHRSST-PP e está conduzindo a demonstração operacional do GHRSST-PP como um sistema internacional", diz Craig Donlon, chefe do escritório do GHRSST. "O GHRSST foi desenvolvido com uma abordagem de 'sistema de sistemas', exigindo interfaces estáveis e sistemas abrangentes de manipulação e processamento de dados.
“A Medspiration está pronta para entregar o componente europeu do GHRSST-PP. Nos próximos 12 meses, a Medspiration desempenhará um papel fundamental em parceria com outros grupos operacionais nos EUA, Austrália e Japão, quando o sistema GHRSST-PP iniciar a entrega operacional de uma nova geração de produtos de dados SST para comunidades de usuários europeias e internacionais em regiões próximas. tempo real."
A temperatura da superfície do oceano é uma importante propriedade física que influencia fortemente a transferência de energia térmica, momento, vapor de água e gases entre o oceano e a atmosfera.
E porque a água leva muito tempo para aquecer ou esfriar a superfície do mar funciona como um enorme reservatório de calor: os dois primeiros metros do oceano armazenam toda a energia equivalente contida na atmosfera.
A totalidade de suas águas armazena mais de mil vezes esse mesmo valor? os climatologistas às vezes se referem aos oceanos como a 'memória' do clima da Terra, e medir o SST a longo prazo é a maneira mais confiável de estabelecer a taxa de aquecimento global.
Como termômetros no céu, vários satélites diferentes medem o SST continuamente. Por exemplo, o Radiômetro de varredura avançada ao longo da trilha (AATSR) a bordo do Envisat da ESA usa comprimentos de onda infravermelhos para adquirir SST para um quilômetro quadrado de oceano com uma precisão de 0,2? C. De fato, graças à sua alta precisão, o AATSR está ajudando a calibrar outros sensores empregados pelo projeto Medspiration.
Outros satélites podem ter precisão ou resolução diminuídas, mas potencialmente compensam isso com habilidades de micro-ondas que penetram nas nuvens ou medições muito maiores de "pegadas". Combinar todos os dados de satélite disponíveis? juntamente com medições localizadas de bóias e navios de pesquisa - e você pode obter um monitoramento diário da temperatura de todos os oceanos que cobrem 71% da superfície da Terra. Essas informações são preparadas para entrada no "oceano virtual" relevante? um sofisticado modelo de computador do artigo original.
A combinação de satélite e também observações in situ disponíveis com modelagem numérica? uma técnica conhecida como "assimilação de dados"? é extremamente poderoso. Revolucionou a previsão do tempo atmosférico e agora está sendo aplicada aos oceanos.
Entradas observacionais quase em tempo real evitam que um modelo oceânico desvie muito da realidade, enquanto as saídas do modelo compensam quaisquer lacunas na cobertura. Com o acoplamento maximizado entre observações reais e o modelo numérico, os dados de saída podem ser usados com credibilidade para tarefas operacionais, como previsão do estado do mar e da proliferação de algas e previsão do caminho dos derramamentos de óleo. E esses modelos também podem ser usados para olhar mais fundo do que apenas a superfície do oceano.
"Está chegando a hora do monitoramento operacional e da previsão da estrutura oceânica global tridimensional", comenta Jean-Louis Fellous, diretor de pesquisa oceânica do IFREMER da França, o Instituto Francês de Pesquisa para Exploração do Mar, parceiro do projeto Medspiration. “Um projeto como o Medspiration é uma contribuição fundamental para esse empreendimento.
“Com as capacidades oferecidas pelos sensores espaciais SST, pelos altímetros de satélite e pelos 1.500 carros alegóricos que medem temperatura e salinidade no fundo do oceano? e todos esses dados sendo fornecidos em tempo quase real aos modelos oceânicos globais, essa visão está se tornando realidade. ”
Embora o novo mapa do Mediterrâneo represente um importante passo adiante, tanto o Medspiration quanto o GODAE GHRSST-PP continuam em andamento neste momento.
O principal problema com o monitoramento de SST de alta resolução do Mediterrâneo é a cobertura de nuvens. Para compensar, a equipe disponibilizou um fluxo de dados quase em tempo real de quatro satélites separados? dois europeus, um americano e um japonês. Também é aplicada uma técnica chamada "análise objetiva" que minimiza os efeitos da nuvem interpolando valores do lado de fora da área obscurecida ou daquela área medida às vezes antes ou depois da nuvem a cobrir.
A mistura rotineira de dados de satélites de maneira rotineira é repleta de dificuldades, porque a estrutura térmica do oceano superior é realmente extremamente complexa, e diferentes sensores podem estar medindo valores diferentes. Há também uma variabilidade considerável do dia para a noite, com as temperaturas diurnas variando com profundidade muito mais do que aquelas durante a noite.
Parte do objetivo da Medspiration é contabilizar completamente esse ciclo diurno, a fim de melhorar a eficácia geral de sua assimilação de dados nos modelos de previsão do oceano.
Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA
