Domanda:
Come funziona il telerilevamento delle correnti oceaniche?
Semidiurnal Simon
2014-04-16 20:10:46 UTC
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Sono consapevole che esistono tecniche per misurare le correnti superficiali utilizzando radar HF, da installazioni terrestri o dallo spazio.

Come funzionano? In passato ho pensato che fosse una sorta di sistema doppler, ma se ho ragione su questo, come vengono separate le correnti dalle onde?

Non è una risposta completa, ma possiamo misurare la salinità, i venti e le onde dallo spazio, ma solo in superficie.
Per quanto riguarda il radar HF, hai notato http://www.codar.com/intro_hf_radar.shtml? Forse anche [Paduan e Graber (1997)] (http://www.tos.org/oceanography/archive/10-2_paduan1.html#view) è interessante.
@TorbjørnT. hah, hai perfettamente ragione, c'è una spiegazione decente sul sito che ho linkato! Riassumo come risposta ...
Due risposte:
#1
+13
Joe Kington
2014-04-16 22:37:43 UTC
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Non ho familiarità con i metodi terrestri, ma per le misurazioni globali, un metodo è usare l'altimetria satellitare (ho più familiarità con il lato geodetico, ma vengono utilizzati molti degli stessi satelliti). Penso che molti dei metodi attuali interpolino correnti globali o regionali da una rada rete di boe. Con il lancio di più satelliti radar, tuttavia, le misurazioni satellitari delle correnti superficiali marine diventeranno più comuni.

L'altimetria radar basata su satellite su scala globale misura l'elevazione media della superficie dell'oceano su alcuni chilometri (la quantità esatta dipende dalla lunghezza d'onda della banda radar utilizzata). Su questa distanza, le onde si annullano, quindi la misurazione è precisa entro pochi centimetri. (Ciò è aiutato dall'utilizzo del movimento del satellite per migliorare l'immagine, denominato SAR (Synthetic Aperture Radar).)

Le correnti di superficie nell'oceano sono direttamente correlate alla pendenza della superficie dell'oceano. (Di nuovo, alle scale con cui stiamo lavorando, le onde formate dal vento si annullano.)

Una volta che hai un'istantanea accurata dell'elevazione dell'oceano, puoi calcolare la direzione e l'ampiezza della superficie correnti. (Nota che queste sono solo le correnti di superficie! Le correnti oceaniche profonde sono una materia completamente diversa.)

Questo è anche il modo in cui mappiamo grossolanamente il fondo dell'oceano dallo spazio. (Ad esempio, il vasto lavoro di Sandwell & Smith: http://topex.ucsd.edu/WWW_html/mar_topo.html)

L'elevazione media della superficie dell'oceano rispetto a il centro della Terra segue il geoide (per definizione).

Le montagne sottomarine sul fondo dell'oceano provocano una preturbazione nel geoide sopra di loro. L'acqua "si accumula" effettivamente attorno alle montagne sottomarine (o meglio, la superficie del potenziale gravitazionale "si accumula" sopra la montagna sottomarina).

Misurando ripetutamente la superficie degli oceani (per diversi anni) possiamo rimuovere l'effetto delle correnti superficiali e ottenere un'immagine accurata di come appare il geoide sull'oceano. Puoi quindi usarlo per prevedere le profondità dell'acqua negli oceani su una scala spaziale di ~ 1 chilometro.

In effetti, per calcolare le correnti superficiali, hai bisogno di queste informazioni per cominciare. Le correnti superficiali sono calcolate come deviazioni da questa misurazione del geoide.

#2
+6
Semidiurnal Simon
2014-04-17 10:49:13 UTC
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Joe Kington ha fornito un'ottima risposta per il rilevamento dallo spazio. Torbjørn T. ha sottolineato in un commento che il sito che ho collegato per il contesto ha in realtà una buona spiegazione ... quindi dopo essere arrossito leggermente, riassumerò qui. Le persone con più conoscenze specialistiche sono, ovviamente, benvenute per elaborare o correggere qualsiasi malinteso. Tra l'altro, è stata una sorpresa per me rendermi conto che i metodi basati sulla terra e sullo spazio sono tecniche completamente diverse, quindi forse questo avrebbe dovuto essere due domande.

C'è una buona spiegazione su http://www.codar.com/intro_hf_radar.shtml. In sintesi:

La superficie del mare, completa di onde, agisce in modo analogo a un reticolo di diffrazione. Quando viene illuminato con il radar HF, viene restituita solo una frequenza specifica nella direzione del trasmettitore e quella frequenza specifica corrisponde alle onde di una lunghezza d'onda particolare che viaggiano direttamente verso o lontano dal trasmettitore.Questa lunghezza d'onda è sempre presente in l'oceano (e, presumibilmente, sempre presente a un certo livello in ogni direzione di viaggio?).

Ipotizzando l'acqua profonda, poiché conosciamo la lunghezza d'onda e la frequenza dell'onda, possiamo calcolarne la velocità. Possiamo anche ottenere la sua velocità dallo spostamento doppler nel ritorno radar. Qualsiasi differenza tra i due deve essere dovuta alle correnti di superficie.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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