国外海洋盐度与土壤湿度探测卫星的发展

文章调查研究了国外海洋盐度与土壤湿度探测卫星发展情况、探测机理;重点对SMOS、Aquarius、SMAP等三颗最具代表性的土壤湿度和海洋盐度探测卫星进行了研究分析,比对了三颗卫星的主要技术指标,并总结了其技术发展特点和关键技术;最后结合我国技术基础对发展我国盐度与湿度卫星提出了建议。

海洋盐度探测卫星的现状分析和未来趋势

调研了ESA的"土壤湿度和海洋盐度"(SMOS)卫星和后续发展计划,以及NASA的"宝瓶座"(Aquarius)卫星;对比分析了SMOS和Aquarius卫星盐度测量数据的应用情况。结果表明:在低纬度地区,Aquarius卫星的盐度测量精度均优于SMOS卫星,但是在高纬度地区的盐度测量精度较差。针对2颗卫星在应用中存在的同步测量手段欠缺、射频干扰(RFI)等突出问题,提出了相应的解决途径,如增加同步测量和采用多种RFI检测抑制手段。最后,提出了海洋盐度探测卫星的发展趋势,如开展辐射计反演与遥感数据预处理技术、高精度外定标技术和高精度热控技术研究。

发展海洋盐度卫星 完善我国海洋动力卫星观测体系

海洋盐度是海洋动力中最基本的要素之一,发展盐度观测卫星是获取海洋动力环境数据的重要手段,在海洋观测和数据预报中发挥着巨大的作用。文章分析了海洋盐度卫星的发展现状,阐述了海洋盐度卫星在海洋领域的应用,论述了我国海洋动力环境卫星体系的成就和不足,结合我国的发展需求,提出了发展海洋盐度卫星完善我国海洋动力环境观测体系的发展目标。通过探测海洋盐度要素,实现海洋动力环境全要素的综合探测,可为海洋环境信息预报和提取等应用提供不可或缺的数据源。

海洋盐度卫星农业遥感应用研究进展

海洋盐度卫星具有在海洋渔业和耕地土壤水分等领域开展全球遥感监测应用的潜力。笔者从盐度卫星发展现状、海洋渔业和耕地土壤水分遥感应用3个方面出发,对以往盐度卫星农业遥感监测与反演研究进展进行了概述,并对其农业遥感监测应用前景进行了展望。通过总结认为:在海洋渔业遥感研究领域,盐度卫星应用仍然是以温度、盐度等反演算法研究为主,这些基础性的研究为海洋渔业遥感监测应用提供了必要的因子;在土壤湿度研究领域,盐度卫星的应用相对成熟,基于不同地表覆盖条件下精度分析,开发的适用于土壤湿度产品生产的反演算法,是耕地土壤墒情遥感监测的基础。在总结当前海洋盐度卫星农业遥感应用进展的基础上,展望了其发展方向,并可为中国新一代海洋盐度卫星的研制提供农业应用依据。

了解全球海洋表面盐度国际“宝瓶座”卫星升空

2011年6月10日,美国德尔它-2火箭成功发射了价值2.78亿美元的＂宝瓶座＂/科学应用卫星-D,它是美国和阿根廷宝的合作项目,美国称它为＂宝瓶座＂,阿根廷称它为科学应用卫星-D,下面简称＂宝瓶座＂卫星。它载有美国、阿根廷、巴西、加拿大、

从太空监测海洋表面盐度的“宝瓶座”卫星

宝瓶座/科学应用卫星-D(Aquarius/SAC-D,以下简称"宝瓶座")于2011年6月10日由德尔他-2运载火箭从范登堡空军基地发射升空,开始执行其观测全球海洋表面盐分、研究海洋环流的使命。该卫星将运行在657km高的太阳同步轨道,每7天完成1次覆盖全球的观测任务。卫星装载有L波段主被动联合遥感器(PALS),可从太空有效精确地跟踪测量地球表层海水盐度。发送回的数据将用于海洋环流、全球水循环以及气候变化的研究。该项目是美国航空航天局(NASA)和阿根廷航天局(CONAE)的合作项目,并且巴西、加拿大、法国、意大利等多国航天部门也参与其中。

星载GNSS-R辅助海洋盐度探测方法

全球导航卫星系统反射计(GNSS-R)是近年来兴起的一种被动式遥感手段,可用于提高海洋盐度(SSS)反演精度。首先,在回顾辐射计亮温模型和GNSS-R散射功率模型,并建立星载仿真场景的基础上,研究了GNSS-R辅助辐射计探测海洋盐度的性能,使辐射计工作于GPS L1频点1575.42 MHz时,通过共用天线和射频前端可以降低星载设备的质量和功耗,但对海洋盐度大于25 psu的条件下,垂直和水平极化的亮温对海洋盐度的灵敏度分别下降约0.1和0.08 K/psu;其次,分析了GPS L1反射信号对辐射计的干扰,发现在仿真场景下当辐射亮温变化1 K时,GPS L1反射信号引入了小于2.5×10^(-4)K的误差;再者,讨论了不同入射角情况下定义的垂直和水平极化的GNSS-R观测量对亮温校正量的灵敏度,结果表明随入射角增大,水平、垂直极化信号的观测量对亮温校正量的灵敏度分别呈现下降和上升趋势;最后,分析了定义的GNSS-R观测量对亮温校正量的灵敏度与空间分辨率之间的关系,得出了高灵敏度、高空间分辨率反演算法的研究对星载GNSS-R辅助辐射计海洋盐度探测至关重要的结论。

阿根廷海洋研究卫星报废

近日美航宇局宣布，装载了该局一台海水盐度测量设备的阿根廷“科学应用卫星”（SAC）D因电力和姿控系统故障于6月8日停止工作。SAC-D由阿根廷应用研究所建造，发射重量1350千克。整项任务耗资4亿美元。卫星的生产和运行工作由阿国家航天活动委员会管理，美方负责提供海水盐度遥感器和支付发射费用。

利用星载GNSS-R DDM反演土壤湿度可行性分析

针对目前全球卫星导航系统星载反射信号(GNSS-R)土壤湿度探测技术主要停留在地基以及机载观测研究,难以实现星载大范围探测这一难题,提出利用星载GNSS-R时延多普勒图(DDM)数据进行土壤湿度反演:首先建立了DDM信噪比(SNR)与土壤湿度数据相关性模型,然后利用英国技术演示卫星(UK TDS-1)的DDM以及欧洲航天局土壤湿度与海水盐度(SMOS)卫星的土壤湿度数据对模型进行了验证。结果表明,DDM SNR与土壤湿度数据具有较强的相关性:2者在植被覆盖度较高以及接近裸土的2块区域均呈现出较高的相关系数,说明利用星载GNSS-R DDM反演土壤湿度具有一定的可行性。

热带气旋“凤凰”(2014)的结构演变及其引起的海洋响应分析

利用日本多功能运输卫星(Multi-functional Transport Satellite,简称为MTSAT-2)逐小时云顶亮温资料、Climate Prediction Center Morphing Technique(CMORPH)逐3小时降水资料及南海北部的现场观测资料,对2014年第16号热带气旋“凤凰”的结构演变和远距离洋面上的海洋响应特征进行了研究。结果表明:高空环流形势场的变化主导了“凤凰”的移动方向,调整其云系结构;“凤凰”过境期间测站处气压和气温明显下降,风速和相对湿度有所增加,并伴随有多次阵性降雨过程,最大降雨量可达174 mm/h;“凤凰”引起的强混合的热泵作用导致测站处海洋混合层冷却加深,三个站位观测到的最大海表面降温分别为0.53℃(站位2)、0.50℃(站位4)、1.18℃(站位5);“凤凰”期间海表面盐度下降,且强降盐过程与降水时段具有较好的时间一致性,降水时段内,三个站位观测到的表层最大降盐量分别为0.557 psu(站位2)、0.407 psu(站位4)、0.773 psu(站位5)。

从太空监测海洋表面盐度 美国发射“宝瓶座”卫星

2011年6月10日，美国宇航局用德尔他-2火箭成功发射了价值2．78亿美元的“宝瓶座”科学应用卫星-D（Aquarius／SAC—D，它是美国和阿根廷的合作项目，美国称它为“宝瓶座”，阿根廷称它为科学应用卫星-D，下面简称“宝瓶座”卫星），它载有美国、阿根廷、巴西、加拿大、法国和意大利等国家的多种科学探测仪器。

中国ARGO计划发展状况

ARGO全球海洋观测网计划是借助卫星定位和通讯系统向地面接受站实时发送海洋温度和盐度数据以及浮标位置等信息的计划。本文全面介绍了中国加入国际ARGO计划的背景情况和意义、我国ARGO计划的实施情况、国际ARGO计划的发展现状及我国实施ARGO计划的总体设想。

西太平洋海域升温现象仍在持续

一、西太平洋海域的共同调查(WESTPAC) 每年冬季,日本水路部都组织测量船“拓洋”号实施WESTPAC(IOC Sub—Commission for the Western Pacific Region)观测,这项观测以监测西太平洋海域的海洋循环的长期变化为主要目的,使用的观测仪器有超声波流速仪、波浪计、盐度测定仪、营养盐自动分析仪、窄带多波束测深仪、连续水温、盐度、水深仪(CTD)、垂直水温连续测定装置(XBT)等,特别是人造卫星跟踪的浮标的使用,更有助于了解辽阔的调查海域鲜为人知的海流。图1为这项观测中获得的浮标轨迹。

全球首张最精确海水盐度地图问世

据美国国家航空航天局“水瓶座”（Aquarius）人造卫星探测，全球海洋表面的海水盐度相当于每30升水中含有1咖啡勺的盐。该卫星于2011年8月启用，它与ARGO浮标以及欧洲空间局土壤湿度和海洋盐度对地观测卫星（SMOS）可谓相辅相成，