卫星激光揭示地球水运动的变化 – Eos

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Supply: Journal of Geophysical Analysis: Stable Earth

That is a licensed translation of an Eos article. 本文是Eos文章的授权翻译。

in article 1

要理解气候变化及其对人类、动物和自然空间的影响,就需要把地球作为一个整体的、相互关联的系统来研究。尤其是地球上的水的运动,这一过程会影响从全球气候到最小栖息地的所有事物。

2018年,美国宇航局和GFZ德国地球科学研究中心发射了重力恢复和气候实验后续卫星(GRACE-FO),作为GRACE任务的继续,用来研究地球上水的运动。这两颗卫星围绕地球运行,彼此之间的距离保持不变,即大约200公里(124英里)。两颗卫星通过微波不断地向对方发送信号,并在一微米的宽度内跟踪对方的位置。在质量较大的区域,引力的微小变化会使两个卫星之间的距离发生微小的变化。根据距离的变化,科学家可以计算出引力。

这些质量较大的区域是水过剩的地方,比如在海洋中,冰帽的冰冻中,或地下深处。标准的GRACE-FO每月平均数据会告诉科学家水的运动情况。然而,水的运动并不是一个月一个月发生的。水团的位置每天都在变化,有时甚至每分钟都在变化。

Ghobadi-Far等人开始在GRACE-FO卫星上测试一种新仪器,这种仪器可以让研究人员获得更高分辨率的水运动数据。这项技术被称为激光测距干涉仪(LRI),它使用激光束而不是微波来探测两颗卫星之间的距离。这种技术可以让卫星在纳米范围内互相追踪对方的位置,比使用微波精确1000倍。

研究人员分析了GRACE-FO卫星在全球各地不同的、快速变化的水团上空收集的LRI数据,包括高度变化的阿根廷盆地、卡彭塔利亚湾以及亚马逊河流域的漫滩和河道。在这三个地方,研究人员都证明LRI数据清楚地探测到了高频的海洋变化和快速的水团变化。

作者认为,这种新方法可以观测到地球系统中的高频质量变化,而使用标准的GRACE-FO月度数据无法充分研究这些变化,因此“扩展了GRACE-FO卫星数据能够解决的地球物理应用的范围”。(Journal of Geophysical Analysis: Stable Earth, https://doi.org/10.1029/2021JB022983, 2022)

-科学作家JoAnna Wendel

This translation was made by Wiley. 本文翻译由Wiley提供。

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Textual content © 2022. AGU. CC BY-NC-ND 3.0
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