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海洋和天空中的夏木リサ仪器:美国宇航局的S-MODE任务开始第一次部署

天文学与空间 2022-08-19 00:01:12

由美国宇航局的索菲·贝茨拍摄 几个自主海洋机器人,包括斯克里普斯海洋研究所和伍兹霍尔海洋研究所的波浪滑翔机,将从俄刻阿诺斯号船上部署

荣誉:劳伦特·格雷/斯克里普斯海洋学研究所 在5月份成功试运行后,美国宇航局的一项活动正在部署飞机、一艘研究船和几种自主海洋机器人来研究小型海洋漩涡、涡流和海流

亚中尺度海洋动力学实验(S-MODE)团队利用海上和空中的仪器,旨在了解这些海洋过程在垂直运输中的作用,即热量、营养物质、氧气和碳从海洋表面向下面更深的海洋层的运动

此外,科学家认为这些小规模的海洋特征在空气和海洋之间的热量和气体交换中起着重要作用

了解小规模的海洋动力学将有助于科学家更好地理解地球海洋如何减缓全球变暖的影响并影响地球气候系统

10月10日

19日,由美国国家科学基金会所有的“俄刻阿诺斯”号研究船在旧金山海岸外100海里处起航,同行的还有一支由多种自主海洋研究车辆组成的舰队

在接下来的三个星期里,两架飞机也将在头顶上反复飞行,收集来自上方的测量数据,而船只和自动驾驶车辆则在下方对海洋进行采样

从飞机上看到的天空之眼将使该团队能够同时监控一大片海洋,并引导研究船和水中的自主海洋飞行器向感兴趣的区域移动

美国宇航局南加州喷气推进实验室的雷达系统工程师德拉加娜·珀科维奇-马丁说:“总体目标是了解海洋中的垂直输送,以及遥感测量与原位或‘湿’测量之间的关系。”

一种叫做赛德龙的自主海洋机器人正在加州阿拉米达部署

信用:美国宇航局/杰西·卡彭特 海洋表面的鸟瞰图 在美国宇航局阿姆斯特朗金航空B200飞机上28,000英尺的高空,多普勒雷达仪器从海洋反射雷达信号,提供关于海面风和流的信息

双奥特DHC6飞机上的质量仪器在云层下飞行,观察表面波是如何运动和破碎的

它用一套复杂的激光和成像设备收集测量数据,这使得研究小组能够从这些测量数据中推断出洋流

加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所的海洋科学家吕克·莱纳因说:“飞机仪器提供空间观测,但无法穿透海洋表面,而自动驾驶车辆和船只正在提供原位数据,这些数据将给出海洋的轮廓。”

结合使用,这些数据显示了海洋表面的一个区域和下面的深处正在发生什么

动画展示了研究船以及S-MODE团队将用于研究小规模海洋漩涡、海流和涡流的一些滑翔机和浮标

信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心/科学可视化工作室 俄刻阿诺斯号上的所有人 当飞机从天空收集风、海流和海洋属性的数据时,船将从海洋表面进行类似的测量

华盛顿大学应用物理实验室的海洋学家、俄刻阿诺斯号船上的首席科学家安德烈·施切比纳说:“由于基于飞机的洋流观测相对较新,我们想知道它们与我们研究海洋的传统方式有什么关系。”

该船还将作为几个类型的自主海洋交通工具的小舰队的发射点

四个波浪滑翔机——基本上是装有一套科学仪器的冲浪板——将在水面上下摆动,在研究区域内推进自己

几艘赛德龙号将从旧金山湾起航,加入舰队,在研究地点收集数据

赛尔德龙和波浪滑翔机将测量大量因素,如洋流、风速和风向、空气和水温、盐度、溶解氧和叶绿素含量

加州旧金山海岸外的海底地形图,黑线勾勒出S-MODE研究地点

学分:塞萨尔·罗查/康涅狄格大学 两种追踪器将在水中自由漂浮,提供水流运动和相互作用的位置和方式的信息

漂泊者停留在水面上,而拉格朗日浮体在三维空间中跟随水下洋流

通过所有这些仪器的相互配合、与船只的配合以及与飞机的配合,研究小组希望捕捉研究区域内快速变化的洋流和属性

Shcherbina说:“我们最好的办法是有很多仪器对这一小块海洋进行采样,这样我们就有了一个全面的多方面的视角。”

从这些数据中,该团队希望了解更多关于小规模海洋运动的信息,以及这些运动如何在海洋内部以及空气和海洋之间传递热量、营养物质和气体

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