Άσκηση 1: Θερμοκρασία επιφάνειας θάλασσας
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η θερμοκρασία του ωκεανού συνδέεται στενά με πολλές παγκόσμιες διεργασίες. Η θερμοκρασία του νερού επηρεάζει όχι μόνο την παγκόσμια μεταφορά των ωκεάνιων υδάτων, αλλά και το παγκόσμιο κλίμα. Η επιφάνεια της θάλασσας βρίσκεται σε απευθείας επαφή με την υπερκείμενη ατμόσφαιρα και, για το λόγο αυτό, είναι σημαντικό να παρακολουθείται η θερμοκρασία της για πρόβλεψη του καιρού και του κλίματος, μεταξύ πολλών άλλων εφαρμογών.
|  | Το Ρεύμα του Κόλπου από το διάστημα - Θερμοκρασία επιφάνειας θάλασσας (SST) | |
Η μέτρηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας (SST) μπορεί να γίνει με πολλούς τρόπους, ενώ διατίθεται μεγάλος όγκος δεδομένων για διάφορες αναλύσεις-στόχους. Στην περίπτωσή μας, θέλουμε να ακολουθήσουμε ένα μεγάλο σύστημα ρευμάτων και, για το σκοπό αυτό, η μέτρηση SST από το διάστημα, με θερμική υπέρυθρη ραδιομετρία ή παθητική μικροκυματική ραδιομετρία μπορεί να μας παρέχει πολύτιμες πληροφορίες. Και οι δύο μέθοδοι έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους και, επομένως, καλύτερες εικόνες λαμβάνονται με συνδυασμό των δεδομένων από τους δύο τύπους αισθητήρων.
Όλες οι επιφάνειες εκπέμπουν ακτινοβολία. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία της επιφάνειας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακτινοβολούμενη ενέργεια που εκπέμπει. Η κατάσταση αυτή ονομάζεται «θερμική εκπομπή». Οι αισθητήρες υπέρυθρης ραδιομετρίας καταγράφουν τη θερμική εκπομπή του πρώτου 0,01mm της θάλασσας, γνωστή ως SST ανώτατου στρώματος. Ωστόσο, τα σωματίδια στην ατμόσφαιρα (κυρίως σύννεφα) απορροφούν κάποια ποσότητα από την ενέργεια και, συνεπώς, δεν φτάνει όλη η εκπεμπόμενη ακτινοβολία στους αισθητήρες. Για το λόγο αυτό, οι μετρήσεις θερμικής υπέρυθρης ακτινοβολίας αποτελούνται συνήθως από εβδομαδιαίες ή μηνιαίες σύνθετες εικόνες που περιλαμβάνουν όλες τις απαιτούμενες πληροφορίες για τη δημιουργία εικόνων χωρίς σύννεφα.
Το πλεονέκτημα της παθητικής μικροκυματικής είναι ότι η ακτινοβολία μεγάλου κύματος επηρεάζεται ελάχιστα από τα σύννεφα. Ωστόσο, η ισχύς της ακτινοβολίας σε αυτήν την περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος είναι χαμηλότερη και, συνεπώς, η ακρίβεια και η ανάλυση είναι μικρότερη σε σύγκριση με την τιμή SST που προκύπτει από τις μετρήσεις θερμικής υπέρυθρης ακτινοβολίας.
Οι μηνιαίες σύνθετες εικόνες που παρέχονται για την παρακάτω άσκηση είναι εικόνες πολλαπλών αισθητήρων που συλλέγονται από τον αισθητήρα του προηγμένου ραδιόμετρου πολύ υψηλής ανάλυσης (AVHRR) στον περιβαλλοντικό επιχειρησιακό δορυφόρο πολικής τροχιάς (POES) του NOAA και του προηγμένου μικροκυματικού ραδιόμετρου σάρωσης - EOS (AMSR-E), ο οποίος είναι ένας από τους έξι αισθητήρες στο δορυφόρο Aqua (EOS PM).
Άσκηση LEOWorks
Ανοίξτε μία από τις εικόνες SST που παρέχονται μέσω του συνδέσμου στο δεξί μενού.
1. Συγκρίνετε την εικόνα SST με έναν χάρτη στο σχολικό σας άτλαντα. Μπορείτε να εντοπίσετε το Ρεύμα του Κόλπου;
2. Εξετάστε προσεκτικά την εικόνα SST. Παρατηρήστε την κλίμακα θερμοκρασίας - μετράται σε Kelvin. Ποια είναι η μέση θερμοκρασία της επιφάνειας του Ρεύματος του Κόλπου; Μπορείτε να μετατρέψετε την τιμή σε βαθμούς Κελσίου.
Στη συνέχεια, δημιουργήστε μια κινούμενη εικόνα με τη σειρά δεδομένων SST από τον Ιούλιο 2011 έως τον Ιούλιο 2012. Εντοπίστε το Ρεύμα του Κόλπου και παρατηρήστε πώς μεταβάλλεται η θερμοκρασία του καθόλη τη διάρκεια του έτους.
Ανοίξτε το Tools/Animation (Εργαλεία/Κινούμενη εικόνα). Προσθέστε τις εικόνες και επιλέξτε μια κατάλληλη ταχύτητα κινούμενης εικόνας. Μπορείτε να εκτελέσετε προεπισκόπηση της κινούμενης εικόνας πριν την αποθηκεύσετε.
3. Εξετάστε τις αλλαγές και αναφέρετε δύο λόγους για τους οποίους το Ρεύμα του Κόλπου μπορεί να θεωρηθεί δυναμικό ρεύμα.
4. Εντοπίστε το μήνα κατά τον οποίο το Ρεύμα του Κόλπου έχει τη χαμηλότερη και την υψηλότερη θερμοκρασία. Σε τι συμπεράσματα μπορείτε να καταλήξετε για τις εποχές του Ρεύματος του Κόλπου;
5. Επιλέξτε έναν μήνα κατά τον οποίο το Ρεύμα του Κόλπου είναι πιο ορατό βάσει της τιμής SST. Ποια είναι η κατά προσέγγιση διαφορά θερμοκρασίας με τα περιβάλλοντα ύδατα; Λαμβάνοντας υπόψη την αντίσταση μεγάλων υδάτινων όγκων στις μεταβολές της θερμοκρασίας και σε σύγκριση με τον υπόλοιπο Βόρειο Ατλαντικό, η διαφορά αυτή μπορεί να θεωρηθεί σημαντική; Πρόκειται για σταδιακή μετάβαση;
6. Η διαφορά θερμοκρασίας είναι μεγαλύτερη από τα υψηλότερα ή χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη; Προσπαθήστε να εξηγήσετε τις αιτίες αυτού του διαχωρισμού.
7. Αναζητήστε την τελευταία εικόνα SST του Ρεύματος του Κόλπου. Συγκρίνετέ την με τα δεδομένα χρονολογικών σειρών που παρέχονται και περιγράψτε τυχόν διαφορές ή/και ομοιότητες που μπορείτε να εντοπίσετε.
| 
