Nye kort over saltholdighed afslører virkningen af ​​klimavariationer på havene

Da saltheden af ​​havets overfladevand er en nøglevariabel i klimasystemet, at forstå, hvordan disse ændringer er vigtigt for at forstå klimaændringer. Takket være ESA's Climate Change Initiative, Forskere har nu bedre indsigt i saltholdighed på havoverfladen med det mest komplette globale datasæt, der nogensinde er produceret fra rummet.

Hvis du er en ivrig havsvømmer, du har måske bemærket, at vandet kan være mere salt nogle steder end andre. Dette skyldes, at vandets saltholdighed afhænger af nærliggende tilsætninger af ferskvand fra floder, regn, gletsjere eller iskapper, eller på fjernelse af vand ved fordampning.

Saltindholdet af havoverfladen kan overvåges fra rummet ved hjælp af satellitter for at give et globalt billede af de variable mønstre af saltholdighed på havoverfladen på tværs af havene.

Usædvanlige saltholdighedsniveauer kan indikere begyndelsen af ​​ekstreme klimabegivenheder, såsom El Niño. Globale kort over havoverflades saltholdighed er særligt nyttige til at studere vandets kredsløb, hav-atmosfære udvekslinger og havcirkulation, som alle er vitale komponenter i klimasystemet, der transporterer varme, momentum, kulstof og næringsstoffer over hele kloden.

Et nyt og igangværende projekt for ESA's Climate Change Initiative (CCI) – et forskningsprogram dedikeret til at generere nøjagtige og langsigtede datasæt for 21 essentielle klimavariabler, krævet af De Forenede Nationers rammekonvention om klimaændringer og det mellemstatslige panel om klimaændringer – har genereret det mest komplette globale datasæt over havoverflades saltholdighed fra rummet til dato.

"Projektet har til formål at foretage en væsentlig forbedring af kvaliteten og længden af ​​de datasæt, der er tilgængelige til overvågning af saltholdighed i havoverfladen over hele kloden, siger Susanne Mecklenburg, leder af ESA's klimakontor. "Vi er ivrige efter at se dette nye datasæt blive brugt og testet i en række forskellige applikationer, især for at forbedre vores forståelse af den grundlæggende rolle, som havene har i klimaet."

Forskerholdet, ledet af Jacqueline Boutin fra LOCEAN og Nicolas Reul fra IFREMER, har slået data fra tre satellitmissioner sammen for at skabe en global tidsserie, der strækker sig over ni år, med kort produceret hver uge og hver måned med en rumlig opløsning på 50 km.

De brugte observationer af lysstyrketemperaturen til at udlede saltholdigheden på havoverfladen fra mikrobølgesensorer ombord på SMOS, Vandmanden, og Soil Moisture Active Passive satellitmissioner.

Dr. Boutin sagde, "Ved at kombinere og sammenligne målinger mellem de forskellige sensorer, holdet har været i stand til at forbedre præcisionen af ​​kort over havoverflades saltholdighed med omkring 30 %."

Salinitetsmålinger taget siden 1950'erne indikerer, at globalt, jo mere saltholdige områder af havet bliver saltere, og ferskvandsområderne bliver friskere. Data til dette, imidlertid, er relativt grove, taget af skibe.

Det er først siden begyndelsen af ​​det 21. århundrede, at havflydere kaldet Argo er blevet installeret, i gennemsnit hver 300 km, at give lodrette profiler af saltholdighed under overfladen mellem ca. 5 m og 2000 m dybde med 10-dages intervaller.

"Overvågning af saltholdighed fra rummet hjælper med at løse rumlige og tidsmæssige skalaer, der er dårligt samplet af in situ platforme, der foretager direkte observationer, og udfylder huller i observationssystemet, " siger Dr. Boutin.

Hav-atmosfære-udvekslinger er drevet af vinde rundt om på kloden, samt ved udvekslinger mellem overfladen og underjordiske oceaner på grund af ændringer i selve vandets tæthed. Vandtætheden afhænger af både temperatur og saltholdighed. Varmt vand er mindre tæt end koldt vand, men saltvand er tættere end ferskvand. I dybden, havets cirkulation er drevet af forskelle i tæthed mellem vandmasser.

At studere de globale ændringer i saltholdighed ved havoverfladen kan hjælpe klimaforskere med at modellere udvekslinger mellem atmosfæren og havoverfladen og mellem havoverfladen og de dybere havlag og forudsige ændringer. Regionale ændringer i saltholdighed er forbundet med periodiske mellemårige klimabegivenheder såsom El Niño. Salinitet er også impliceret i intensiveringen af ​​det globale vandkredsløb.

For at demonstrere fordelene ved det nye datasæt, ESA's CCI Sea Surface Salinity-projekt udfører en række klimaundersøgelser. Disse er fokuseret på en forbedret forståelse af vandets kredsløb i Den Bengalske Bugt, et område udsat for alvorlige tropiske cykloner, og i Guineabugten; om forståelse af saltholdighedens rolle på lagdelingen af ​​det øverste lag af havet og dets effekt på luft-havudvekslingerne; og om en klimavariabilitetsrekonstruktion i Atlanterhavet, der omfatter den nyligt observerede nordatlantiske saltholdighedsanomali.

Holdet arbejder i øjeblikket med klimaforskere for at sammenligne det nye datasæt med in situ observationer fra Argo-flåd og skibe, og med output fra modeller.

Datasættet er gratis tilgængeligt for download fra CCI Open Data Portal.