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海洋的空间:保护和可持续利用海洋,海洋和海洋资源

2021-11-02 09:50:05来源:

在2019年7月20日拍摄的这张照片中,清晰地看到了夏末花朵的条纹,涡流和漩涡,混合着风和洋流。没有原位测量,很难区分覆盖海洋的藻类类型,因为许多不同类型的藻类在这些水中生长。

海洋占地71%的地球表面,对我们的生存至关重要。但它们受到气候变化,污染和海洋酸化的压力,这一切都影响了生态系统和生物化。联合国可持续发展目标(SDG)14 -LIFE以下水 - 专注于海洋,海洋和海洋资源的保护和可持续利用。

凭借其地球观测卫星的舰队,ESA在海洋上观看,支持人类监测和保护环境,以及适应任何变化。从温度到波浪高度,通过海平面,海冰,咸味和浮游植物,这些卫星以多种不同的方式占海洋。ESA还支持50多个项目,直接贡献SDG14,其中一些我们在本文中存在。

SMOS使命使地球土地水分的全球观察土地水分和盐度在海洋上。土壤水分和海洋盐度的变化是海洋,大气和陆地水循环之间连续交换水的结果。

数百万种物种生活在海洋中,从单细胞微生物到最大的鲸鱼和鲨鱼。最关键的海洋居民之一是浮游植物,它产生大约一半的大气氧气,是食物链的第一步。项目PhysioGlob正在使用卫星观察来了解和监视Phytoplankton如何应对全球变暖。

老虎鲨被标记团队捕获。

另一种广泛的海洋植物是Sargassum,一种海藻,为海洋动物提供栖息地,但在海滩上嬉戏时可能是一种滋扰,因为它闻到味道不好,阻碍渔民试图将船只进出水。进入的木筏也可以损害海藻内的生活。一个项目使用卫星数据来监测加勒比地区的浮动纱布,以估计其漂移和沿海着陆。

它不仅是空间可以支持的植物。鲸鱼的生物热点已被卫星数据识别,这有助于管理海洋保护区。使用海洋环境数据的卫星测量,可以映射影响鲸鱼的存在和移动的变量。

支持海洋的大多数项目主要使用地球观测数据,但电信卫星也可以支持海洋生物。这是由SHARC项目展示,该项目开发了海洋动物的跟踪装置。这些设备已经在虎鲨上进行了测试,比传统的跟踪器更便宜,更持久。

北极

北极在世界上的任何地方更快地变暖。由于该区域是远程并且条件是苛刻的,因此很难访问现场仪器,因此卫星数据对于环境监测至关重要。ESA支持许多与北极相关的项目,致力于开发支持利益相关者需求的地球观测服务。

ESA的Earth Explorer CryoSat任务致力于精确监控极地海洋中漂浮的海洋冰层厚度的变化以及格陵兰岛和南极洲覆盖的巨大冰原厚度的变化。

北极含有海冰和冰山,由几乎纯净的水制成,在熔化时减少周围海水的咸味。一项项目一直在考虑使用ESA的SMOS和NASA的SMOS和NASA的SMAP卫星的测量,在北极地区的海面盐度监测熔化和冷冻海冰。另一种使用ESA的Cryosat任务直接测量了海冰厚度;该项目侧重于夏季,因为目前可用的信息很少,因为在海冰上熔化池塘形式时,冷冻雷达无法测量厚度。

沿海地区

沿海地区经常与人和海洋生物群体密集,面临许多挑战 - 包括污染,气候变化和自然危害。除了支持沿海地区的专用专题开发平台,ESA还在开发和展示地球观测信息服务组合,以支持来自国际开发银行的投资,以解决海洋和沿海问题。

这种Envisat图像捕获了苏格兰海岸北海的浮游植物的绿色漩涡。叶绿素Phytoplankton集体含有海洋水域的颜色,它提供了一种从具有专用海洋彩色传感器的空间检测这些微小生物的方法,如Envisat的中间分辨率成像光谱仪(Meris)仪器。Meris于2008年5月7日收购了此图像,以全分辨率模式工作,提供300米的空间分辨率。

目前有几个项目目前正在寻求提高我们使用卫星仪器来测量沿海地区海平面的能力,这些卫星仪器发出和接收无线电波的脉冲来映射地球表面。其中一个项目Scoop,专注于旧仪器丛中的仪器上的仪器。

结合地球观测,电信和导航数据,正在提供关于地中海的沿海水域的信息,以协助沿海监测和水质监测。为了帮助沿海开发规划和风险评估,Project Bathysent使用了Copernicus Sentinel-2数据来开发一种自动地图靠近海岸线的水深的方法。

人为垃圾

每年大约一千万吨的塑料最终在海洋中有可能危及海洋动物,进入全球食物链。最近踢出了几个项目,直接检测和监测空间的海运塑料;一个目标是创建一个全球垃圾集中地图。

监测这种塑料可以从地球表面非常困难,因为它不可能立即看到大量的海洋。但是具有非常高分辨率摄像机和广阔的视野的卫星正在改变我们监控塑料废物的能力,ESA的发现和准备是支持调查最佳方式的研究。塑料浓度的地图基于“通过Erik Van Sebille等人的”全球小浮动塑料碎片“的图形。塑料运输地图基于InfoBase出版地图。

漏油也是一个问题;另一个项目使用地球观测卫星数据来支持环境监测和安全性海上,包括检测和监测漏油并最大限度地减少所产生的损坏。

洋流

洋流不仅在气候中发挥着重要作用,它们对海洋生活至关重要,影响着许多海洋物业,并在世界各地运输海洋垃圾。目前,卫星没有卫星提供海洋表面电流的直接测量,但随着它们塑造海平面,运输盐,影响表面温度,以及更多,电流可以从这些其他性质的卫星观察间接地推断出电流。CIRCOL项目正在调查如何提高海平面和海洋颜色测量的表面电流知识,世界海洋流通项目刚刚开始将来自不同卫星的信息与不同卫星的信息相结合,以监控产生可再生能源,监测污染等应用的电流。和生态系统健康,并确保海上安全。

海洋循环输送带。

海水的盐度 - 从河流降雨,蒸发和淡水驱动 - 影响其密度 - 因此海流的循环。ESA支持调查海面上盐度的几个项目,包括在波罗的海,地中海和黑海上分别进行三次聚焦,所有这些都是使用SMOS的数据。

全球海表面盐度。迄今为止最精确的海面盐度全球数据集。九年来,数据集基于三种卫星任务的观察,从空间 - SMOS,SMAP和AQUARIUS中测量海面盐度。

由于海洋吸收了人类散发到大气中的多余二氧化碳,因此看看水条件发生的事情至关重要。BICEP项目今年推出,使用空间数据和本地测量来更好地了解二氧化碳如何深入海洋,并转化为有机物。随着水吸收二氧化碳,它变得更加酸性,影响海洋生态系统。Project Oceansoda使用地球观测数据来监测海洋酸度如何变化,与环境组织合作,以确保这些数据可用于环境保护。

海平面

由于卫星测量始于1993年,全球平均海平面上升平均约为3毫米,自1993年开始,每年距离近五毫米。海域在某些地方越来越快,而不是其他地方,东南亚是受影响最严重的地区之一。由于沿海基础设施,农业甚至旅游和娱乐活动,造成的更高洪水风险严重影响沿海和岛屿社区。


由于气候变化,热膨胀是海平面上涨的最大单一原因,但从大陆冰川和极地冰盖中的冰损失也是我们崛起的最关键的司机之一。冰川,格陵兰岛和南极洲冰损失约占海拔45%。另一种原因是从陆地上的水上释放,但这有多有助于海平面上升更不确定。

利用其复杂的海岸线和季节性海冰,波罗的海是使用卫星雷达仪器开发先进海平面监控的完美测试环境。Project Babtic Seal使用卫星数据来提高波罗的海的海平面的知识,水位实际上与某些地方的海岸相比实际上减少,因为土地在最后一次冰河时代形成的巨大冰盖融化之后逐渐上升。

海平面上升主要是由于融化陆地冰和冰川。一个项目使用了低温卫星的数据,以了解世界各地的山冰川融合了多少,这使得海平面升高得多。另一个 - 海平预算关闭,即ESA气候变化倡议的一部分 - 旨在为上升海平面增加所有贡献,并比较卫星雷达测量的价值。