Изменения океанических течений за период 1993-2011 года
Данные научно исследовательского спутника ESA «GOCE», изучавшего гравитационное поле Земли и геоид, позволяли другим космическим аппаратам «видеть» топографию океанической поверхности Земли и специфику течений Мирового океана.
Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) был выведен на орбиту Земли в марте 2009 года. Первоочередной его целью было проведение картографирования гравитации нашей планеты с максимально возможной точностью, однако после запуска вторая цель миссии – исследование океанической топографии и течений – совсем быстро стала не менее актуальной.
На океанические течения оказывает влияние множество природных явлений, таких как ветер, солнечное излучение, дождь или приливы, вызванные гравитацией Солнца или Луны. Течения в свою очередь затрагивают изменения высоты океанической поверхностной топографии, обусловленной также гравитацией, поступающей из недр нашей планеты.
Гравитация влияет на форму дна океана, создавая большие «шишки» в местах, где гравитация высока и «ямы» — где гравитация, соответственно, низкая. Эти изменения не влияют на сами течения, поскольку они представляют собой локальные геометрические изменения горизонтали и не придают воде никакого ускорения. Но нельзя недооценивать их влияние на высоту поверхности океана.
В течении многих лет спутники, проводящие наблюдения за Землёй, картографировали океанические формы при помощи радаров высотометров – датчиков, регистрирующих перепады высот океанического дна. Измерения от этих приборов – комбинация океанических форм, течений и воздействия гравитации. Чтобы «извлечь» океанические течения из многообразия данных, гравитация должна быть удалена от высотных измерений.
В течении более 20 лет учёные из французской компании CLS обрабатывали данные альтиметрии нескольких космических спутников – в том числе, «ERS» и «Envisat» — чтобы создать еженедельные карты изменения океанической высоты.
Дабы улучшить и дополнить эти данные команда CLS начала использовать модель геоида, полученную «GOCE». Проводя измерения гравитационных «шишек» и «ям», влияющих на океаническую топографию, принималось во внимание воздействие рельефа на высоту океана, что позволило получить более ясное представление о форме океанов и специфике течений.
По словам доктора Marie-Hélène Rio из CLS, первые модели геоида, основанные всего на двухмесячных наблюдениях «GOCE», уже обеспечивали оценку гравитации Земли с беспрецедентной точностью, которая с каждым месяцем становилась все более высокой.
Нынешние измерения гравитации «GOCE» учёными называют «данными четвертого поколения». За прошлый год орбита космического аппараты была снижена, дабы улучшить измерения спутника и точность модели гравитации. Уже в следующем году будут опубликованы данные «пятого поколения».
Rio отметила, что данные, полученные «GOCE» за последние несколько месяцев, когда спутник был перемещён на более низкую орбиту, представят учёным ещё больше захватывающих деталей о циркуляции океана.
Напомним, что в середине сентября координатор проекта «GOCE» Rune Floberghagen сообщил о том, что научно исследовательский спутник почти полностью исчерпал запасы ядерного топлива. По самым оптимистическим прогнозам спутник в середине ноября войдёт в плотные слои атмосферы Земли, где собственно и практически полностью сгорит.
