如何使用卫星观测海洋？

作为人类，我们确实倾向于认为海洋是理所当然的。它们覆盖了地球表面的 71%，并提供了地球产生的所有氧气的一半以上。然而，对于如此重要​​的资源，迄今为止只有大约20%的海床被详细绘制出来。这表明存在巨大的发现潜力——尤其是当我们考虑海洋对气候、生物多样性、人类繁荣等方面的广泛影响时。

这就是为什么我们有责任更好地监测、绘制和跟踪海洋——跨越各种不同的因素。做好这件事可以帮助我们在气候变化、环境保护、濒危物种保护和海滨城镇健康等问题上保持领先地位。当然，这是具有挑战性的，因为它们的规模和偏远性——但这正是卫星非常有用的地方。无论我们是在尝试测量深度（测深）、颜色、环流、海冰、海面高度、温度还是天气——卫星都为我们提供了一种精确而准确地进行测量的方法，而无需我们亲自到水上。

从太空观测海洋的历史

卫星在海洋学中发挥关键作用已有 40 多年，可追溯到 1978 年第一个名为“海岸带颜色扫描仪”的项目。该项目是我们首次使用卫星测量海洋颜色，它是可以实现如此大胆的目标的第一个概念证明。

直到 1997 年，下一个项目才启动——这次是真正启动了现代行业的 Sea-Viewing Wide Field-of-View Sensor ( SeaWiFS )。从那时起，海洋学界利用现役卫星数量的巨大飞跃，开始发现越来越多的监测和保护海洋生态系统的用例。随着时间的推移，卫星数据的空间、光谱和时间分辨率得到提高，使我们能够对收集到的数据做越来越多的事情。

快进到今天，卫星在这一努力中发挥着不可估量的作用，并且随着技术的加速发展其重要性也将继续增长。

海洋卫星的主要应用

为了了解这些卫星的用途和范围，让我们探索一下全球客户目前正在使用的一些关键应用程序：

水深测量

测量海洋深度是了解气候如何影响我们的海平面和栖息在其中的生态系统的关键因素。卫星雷达高度计使第一个全球海底深度模型的创建成为可能。这些是通过测量 重力反演间接模拟的。 海山等水下地形增加了地球引力场的额外拉力，在它们周围吸引了更多的水，并使海面向外膨胀。这对于通用制图非常有用，并广泛用于 Google 地球等应用程序中。然后，在海岸上，基于光学卫星数据的卫星测深提供了很多价值。通过研究卫星数据增强的近岸区域的颜色剖面和光谱特征，即使在 30 米的深度，我们也可以得出令人难以置信的准确估计。数据的分辨率越高越好，但即使在低分辨率下也能找到价值。卫星测深对于航行安全、水动力建模、

海平面上升

当我们评估气候变化的影响时，这些数据很有价值。海平面上升不仅对豪华的海滨房产造成危险，而且对世界各地数以千计位于海岸附近的低洼城市、城镇和村庄也是危险的。此外，不受控制的海平面变化有可能破坏湿地、红树林和其他我们应该努力保护的重要生态系统。 NASA和 ESA使用雷达卫星进行这些测高测量，输出可以与来自沿海验潮仪和 Argo 浮标的数据相结合——Argo 浮标是一个在水柱上下移动的移动海洋传感器的全球网络。这些因素的结合为我们提供了海平面的整体图景，然后可以为决策提供信息。

测量海面温度。

海面温度是一系列不同因素的重要晴雨表，例如鱼类行为、珊瑚白化、天气、追踪捕食者等。温度通常也是电流大变化的第一个迹象，它会对我们关心的其他一切产生复合影响。该领域最常用的仪器是可见红外成像辐射计套件 ( VIIRS )，它搭载在 NOAA/NASA Suomi NPP 卫星上。该传感器每天捕获温度数据，使科学家能够绘制地图，显示世界每个地区的海水温度随时间的变化情况。

测量海面颜色

颜色是卫星可以为我们收集的另一种有价值的数据类型——有助于识别藻类生长、洪水模式、河流羽流等。有了这些信息，我们就可以采取积极主动的行动，例如处理可能污染贝类和杀死其他海洋生物的有害藻类生长。再一次，真正的价值在于随着时间的推移监测颜色的细微变化，这只能通过定期卫星信息来完成——让我们有机会及早看到变化，以便我们做出相应的反应。

气象监测

说到气候变化，我们准确测量和监测全球不断变化的天气状况也非常重要。海洋是天气模式最大的调节器之一，因此它是大规模天气监测不可分割的组成部分。卫星在测量和报告这种天气方面做得很好，因此各种用户都可以从像UP42这样的平台上获取及时准确的天气数据。否则这是不可能的，它很好地提醒我们，卫星与我们的正常生活是如何相互联系的，即使我们没有意识到这一点。

合规性

从卫星收集的气候数据和海平面信息是寻求管理海上航行、海岸保护、海岸管理和其他环境风险报告的各种监管机构的关键输入。由于需要更严格和更严格的审查，卫星数据提供了一个客观的事实来源，可以作为微观和宏观层面上各种实用的风险缓解策略的基础。

结论

这些只是卫星在海洋观测方面的一些实际应用，但肯定不是详尽无遗的清单。这项技术不断改变我们看待海洋的方式，并且在我们管理地球未来的方式中发挥着重要作用。

随着卫星技术的进步，我们将看到越来越多的此类数据进入公共领域——为我们的决策提供依据，并提高人们对我们在海洋中面临的问题的认识。这是一场迫切需要更多主流关注的对话，尤其是考虑到在社会其他部分发挥作用的下游（请原谅双关语）影响。

如果我们想管理海洋的力量、保护海洋的资源并以至少与我们发现它时相同的状态将我们的地球交付给下一代，那么了解我们的海洋是没有商量余地的。