Luftbåren interferometrisk radarhøjdemåler viser potentiale for submesoskala havoverfladehøjdeanomalimålinger

Et forskerhold ledet af prof. Xu Yongsheng fra Institut for Oceanologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi har opnået den todimensionelle havoverfladehøjde-anomali (SSHA) på omkring 100 km langs banen og det første bredbånds-SSHA-bølgenummerspektrum ved hjælp af Airborne Interferometric Radar Altimeter (AIRA) observationer.

Deres undersøgelse blev offentliggjort i Remote Sensing den 12. april.

Til dato har menneskeheden ikke været i stand til at observere todimensionelle (2D) oceaniske processer på 0,1-10 km submesoskala i det rumlige domæne ved hjælp af fjernmåling. SSHA-signalet på denne skala er lille og overskrider opløsningsgrænserne for de hidtil brugte satellithøjdemålere.

Imidlertid spiller oceaniske processer i denne skala en afgørende rolle i studiet af havets energioverførsel, kaskadedannelse og -dissipation og er afgørende for forskning i havets energibalance, næringsstoftransport og undersøgelser af globale klimaændringer.

I denne undersøgelse leverede forskerne en detaljeret analyse af SSHA og dets bølgetalsspektrum opnået af AIRA, og demonstrerede potentialet af AIRA for submesoscale SSHA observationer. AIRA viser en god evne til at fange småskala SSHA. I det indrammede afsnit af billedet nedenfor er bølger med bølgelængder mellem 50 m og 150 m det mest dominerende træk. Submesoscale SSHA har typisk meget mindre størrelser end havbølger.

Ikke desto mindre er det tydeligt, at bølgerne er overlejret på en baggrund præget af bølgende højder. AIRA's spektrum har en tydelig negativ hældning ned til omkring 1 km, i overensstemmelse med teoretiske forudsigelser.

AIRA's opløste effektspektraltæthedsniveau i området 1-10 km submesoskala er omkring ti gange lavere end ICESat-2 ATL03, hvilket viser AIRAs overlegne evne til at løse SSHA-variationer med lavere energi. Bølgetalspektret er et vigtigt grundlag for evaluering af AIRA's observationspræstation.

"Resultaterne af denne undersøgelse fremhæver AIRA's enorme potentiale til at detektere SSHA på en række skalaer fra oceaniske bølger til submesoskala," sagde He Jinchao, førsteforfatter af undersøgelsen.

"Vi forventer, at vores undersøgelse vil inspirere til en ny forståelse for potentialet af AIRA i at detektere to-dimensionelle små submesoscale SSHA," tilføjede Prof. Xu, tilsvarende forfatter af undersøgelsen. "Disse processer er afgørende for at forstå havets dynamik, marine økosystemer og deres rolle i Jordens klimasystem."

Flere oplysninger: Jinchao He et al, Sea Surface Height Wavenumber Spectrum fra luftbåren interferometrisk radarhøjdemåler, Fjernmåling (2024). DOI:10.3390/rs16081359

Leveret af Chinese Academy of Sciences