Esercizio 1: Temperatura superficiale marina
Come si è già visto, la temperatura dell'oceano è strettamente legata a numerosi processi globali. La temperatura dell'acqua non influisce soltanto sul trasporto globale delle acque oceaniche, ma anche sul clima globale. La superficie marina è a contatto diretto con l'atmosfera e per questo è importante monitorarne la temperatura per formulare previsioni meteorologiche e climatiche e per numerose altre finalità.
|  | La Corrente del Golfo dallo spazio - Temperatura della superficie marina (SST) | |
Esistono molti modi per misurare la temperatura superficiale marina (SST) e sono disponibili dati sufficienti per condurre diverse analisi mirate. Nel nostro caso, siamo interessati a tracciare un grande sistema di correnti e, a questo scopo, la misurazione della SST dallo spazio mediante la radiometria termica a infrarossi o la radiometria passiva a microonde può fornirci preziose informazioni. Entrambi i metodi presentano punti di forza e punti deboli ed è per questo che le immagini migliori si ottengono combinando i dati ricevuti dai due tipi di sensori.
Tutte le superfici emettono radiazioni. Quanto più elevata è la temperatura della superficie, tanto maggiore è l'energia radiante che emette. Tale radiazione è detta 'emissione termica'. I sensori radiometrici a infrarossi rilevano l'emissione termica dei primi 0,01 mm di superficie marina ("skin SST"). Tuttavia, le particelle presenti nell'atmosfera (in particolare le nubi) assorbono parte dell'energia e pertanto non tutte le radiazioni emesse raggiungono i sensori. Per questa ragione, le misurazioni degli infrarossi termici sono spesso riunite in composizioni settimanali o mensili aggregando tutte le informazioni necessarie per creare immagini prive di nubi.
Il vantaggio delle microonde passive consiste nel fatto che l'influenza delle nubi sulle radiazioni a onda lunga è praticamente nulla. Tuttavia, la forza della radiazione in questa regione elettromagnetica è minore e pertanto la precisione e la risoluzione sono più basse rispetto alla SST derivata dalle misurazioni degli infrarossi termici.
Le immagini composte mensili fornite per l'esercizio seguente sono immagini multisensore rilevate sia dal sensore AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) a bordo del satellite POES (Polar-orbiting Operational Environmental Satellite) della NOAA, sia dall'Advanced Microwave Scanning Radiometer - EOS (AMSR-E), uno dei sei sensori a bordo del satellite Aqua (EOS PM).
Esercizio LEOWorks
Aprite una delle immagini SST accessibili attraverso il link GulfStream.zip nel menù a destra.
1. Confrontate l’immagine SST con la carta di un atlante scolastico. Riuscite a identificare la Corrente del Golfo?
2. Esaminate attentamente l'immagine SST. Osservate la scala della temperatura - la misura è in Kelvin. Qual è la temperatura media della superficie della Corrente del Golfo? Si può convertire il valore in gradi centigradi.
Effettuate ora una animazione con la serie di dati SST forniti da luglio 2011 a luglio 2012. Identificate la Corrente del Golfo e osservate come la sua temperatura vari nel corso dell'anno.
Aprite Tools/Animation. Aggiungete le immagini e scegliete una velocità di animazione adatta. È possibile visualizzare un'anteprima dell'animazione prima di salvarla.
3. Esaminate i cambiamenti e fornite due ragioni per cui la Corrente del Golfo può essere descritta come corrente dinamica.
4. Individuate il mese in cui la temperatura della Corrente del Golfo è minima e quello in cui è massima. Cosa si può concludere in merito alle stagioni della Corrente del Golfo?
5. Scegliete un mese in cui la Corrente del Golfo è maggiormente visibile in base alla SST. Qual è la differenza approssimativa di temperatura rispetto alle acque circostanti? Tenendo conto della resistenza dei grandi corpi d'acqua alle variazioni di temperatura e rispetto al resto del Nord Atlantico, potete affermare che vi sia una differenza significativa? Vi è una transizione graduale?
6. La differenza di temperatura è maggiore verso le alte o le basse latitudini? Provate a spiegare cosa causa questa divisione.
7. Cercate l'ultima immagine SST della Corrente del Golfo. Confrontatela con la serie temporale fornita e descrivete tutte le differenze e/o le analogie che riscontrate.
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