Der Ozean der Erde ist unglaublich groß. Einige Teile davon sind so abgelegen dass die nächstgelegene menschliche Siedlung die Internationale Raumstation ist.
Wenn sich die Welt erwärmt, was passiert im Ozean – und was passiert Zu der Ozean – wird für unser aller Leben von entscheidender Bedeutung sein. Aber um zu überwachen, was in abgelegenen Gewässern passiert, müssen wir den Ozean vom Weltraum aus untersuchen.
Ende letzten Jahres starteten die NASA und die französische Raumfahrtbehörde CNES einen Satelliten, der Wissenschaftlern einen weitaus besseren Blick als je zuvor auf die Meeresoberfläche ermöglichen soll. Der Oberflächenwasser- und Ozeantopographie (SWOT) Die Mission wird Meeresströmungen aufdecken, die eine entscheidende Rolle für das Wetter und das Klima spielen.
Um den größtmöglichen Nutzen aus den Satellitenbeobachtungen zu ziehen, müssen wir sie mit Messungen auf Erdoberfläche vergleichen. Deshalb machen wir uns auf den Weg aufs Meer mit dem hochmodernen Forschungsschiff CSIRO Wohnmobil-Ermittler um wichtige Meeresdaten unter der Flugbahn des Satelliten zu sammeln, während er die Erde umkreist.
Aktuelle Angelegenheiten
Der Klimawandel stört das globale Netzwerk der Strömungen, die die Ozeane verbinden. Forscher haben eine Verlangsamung der tiefen „Umwälzzirkulation“ festgestellt, die Kohlenstoff, Wärme, Sauerstoff und Nährstoffe aus der Antarktis rund um den Globus transportiert. Unterdessen werden die Meeresströmungen an der Oberfläche immer energiereicher.
Wir haben auch dramatische Veränderungen in schnellen, schmalen Meerwasserflüssen gesehen, die als westliche Grenzströmungen bezeichnet werden, wie z Golfstrom und der Ostaustralische Strom.
Diese Strömungen leiten die Wärme von den Tropen zu den Polen und sind in den letzten Jahrzehnten zu Hotspots der Ozeanerwärmung geworden. Auf der Südhalbkugel sind sie es erwärmt sich zwei- bis dreimal schneller als der weltweite Durchschnitt.
Wenn diese Ströme destabilisiert werden, werden sie verändern, wie die Wärme verteilt wird im ganzen Ozean. Dies wiederum wird zu erheblichen Veränderungen des lokalen Wetters und der Meeresökosysteme führen, die sich auf das Leben von Millionen von Menschen auswirken können.
Spielplatzphysik
Die SWOT-Satellitenmission wird Forschern ein leistungsstarkes neues Werkzeug zur Überwachung von Veränderungen der Meeresströmungen an die Hand geben, indem sie genaue Satellitenmessungen der Meeresoberfläche nutzen – plus ein wenig Spielplatzphysik.
Der Satellit verfügt über ein Instrument, das Höhenunterschiede der Meeresoberfläche in beispielloser Detailgenauigkeit kartiert. Diese Schwankungen können über horizontale Entfernungen von Hunderten von Kilometern weniger als einen Meter betragen. Aber Ozeanographen können die Messungen nutzen, um die darunter fließenden Meeresströmungen abzuschätzen.
Kleine Schwankungen in der Höhe der Meeresoberfläche erzeugen horizontale Druckunterschiede, die versuchen, Wasser aus Gebieten mit hohem Meeresspiegel in Richtung Gebiete mit niedrigem Meeresspiegel zu drücken. Dieser Druckunterschied wird durch die Corioliskraft ausgeglichen, die die Meeresströmungen auf der Nordhalbkugel sanft nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links ablenkt.
Die Corioliskraft können Sie auf dem Spielplatz erleben. Steigen Sie auf ein Karussell und bitten Sie einen Freund, sich auf die Ihnen gegenüberliegende Seite zu stellen. Wenn Sie mit dem Drehen beginnen, werfen Sie Ihrem Freund einen Ball zu. Sie werden feststellen, dass der Ball zu sein scheint abgelenkt aus der Drehrichtung.
In Wirklichkeit hat sich der Ball in einer geraden Linie bewegt; Ihr Freund hat sich einfach von Ihrem Ziel entfernt. Aber für Sie beide scheint der Ball von einer unsichtbaren „Pseudokraft“ abgelenkt worden zu sein – der Coriolis-Kraft.
Stellen Sie sich nun vor, das Karussell sei die Erde und der Ball sei eine Meeresströmung. Die Coriolis-Ablenkung reicht aus, um Druckunterschiede über Hunderte von Kilometern auszugleichen und bewirkt, dass Meerwasser in Meeresströmungen fließt.
Wissenschaft auf See
Durch die sorgfältige Messung der Höhe der Meeresoberfläche und die Nutzung unseres Wissens über die Coriolis-Kraft werden Ozeanographen in der Lage sein, Daten des NASA-Satelliten zu nutzen, um Meeresströmungen detaillierter als je zuvor aufzudecken. Um diese Daten jedoch zu verstehen, müssen Forscher Satellitenmessungen mit Beobachtungen vergleichen, die hier auf der Erde gemacht wurden.
Deshalb sind wir es eine Reise leiten von mehr als 60 Wissenschaftlern, Hilfspersonal und Besatzung an Bord der Wohnmobil-ErmittlerAustraliens nationales Flaggschiff für Blauwasser-Meeresforschung.
Auf unserer 24-tägigen Reise werden wir die Dynamik der Ozeane vor der Südostküste Australiens untersuchen. Dabei nutzen wir die erstklassige wissenschaftliche Ausrüstung des Investigators, einschließlich satellitengestützter schwimmender Bojen und Drifter, mit denen die Bewegung der Strömungen an der Meeresoberfläche in Echtzeit gemessen wird.
Die Reise ist Teil einer riesige Zusammenarbeit von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt durchgeführt, um Beobachtungsdaten unter der Flugbahn des Satelliten zu sammeln, während er die Erde umkreist. Diese Daten werden dazu beitragen, Satellitenmessungen zu validieren und Wettervorhersagen zu verbessern, einschließlich der des australischen Bureau of Meteorology, und bei der Bewertung und Vorhersage von Klimarisiken zu helfen.
Wir hoffen, anhand unserer Beobachtungen im Weltraum, auf See und auf dem Spielplatz besser zu verstehen, wie sich unsere Ozeane verändern.
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