science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Glitter helpt oceaangolven te volgen

Zonneglitter onthult elegante kenmerken in deze afbeelding die werd vastgelegd door Sentinel-2A voor de kust van West-Australië. Handtekeningen van interne golven, oppervlakte-windgolf is duidelijk te zien, evenals het spookachtige patroon van golf-stroominteracties die verschijnen als donkere wervelingen en wervelende structuren. De stijve rechte lijn die ruwweg van noord naar zuid aan de linkerkant van de afbeelding loopt, markeert de grens van een Sentinel-2A-detector en toont een andere intensiteit van Sun-glitter. Dit komt omdat de detector fysiek is verschoven ten opzichte van de aangrenzende detector, een verandering in de geometrie introduceren. Deze functie wordt gebruikt in Sun-glitter-beelden om informatie over het golfspectrum te bepalen. Credit:bevat gewijzigde Copernicus Sentinel-gegevens (2016), verwerkt door ESA

Het idee van glitter lijkt misschien wat frivool, maar wetenschappers gebruiken Sun-glitter in afbeeldingen van de Copernicus Sentinel-2-missie om de beweging van het zeeoppervlak in kaart te brengen.

Gemaakt door wind die over het oppervlak waait, golfpatronen zijn complex en zeer gevarieerd. In staat zijn om hun bewegingen te voorspellen, kan zeelieden enorm ten goede komen, haven- en booreilandbouwers, kustboeren en meer.

Aangezien metingen van golven van boeien en schepen beperkt zijn in aantal en in dekking, satellieten bieden het antwoord boven de oceanen. Naast het gevestigde gebruik van ruwheidsmetingen van satellietsensoren, De multispectrale camera van Sentinel-2 kan ook een belangrijke rol spelen bij het in kaart brengen van oceaangolven.

Veel afbeeldingen van Sentinel-2 vangen de schittering van zonlicht dat kan worden omgezet in een schat aan informatie over de richting, hoogte en beweging van golven.

Twee artikelen in AGU Publications beschrijven hoe een team van wetenschappers een methode heeft ontwikkeld om precies dit te doen. Sterk verstrooid licht betekent ruwe zeeën, bijvoorbeeld.

Ze gebruikten deze informatie om een ​​reeks gedetailleerde afbeeldingen te maken van golfpatronen voor de kust van Dorre Island in West-Australië.

Voortbouwend op deze techniek en via ESA's Scientific Assessment of Ocean Glitter-project, ze konden in kaart brengen hoe golven zich ontwikkelen in regio's met sterke zeestromingen.

Zon glitter gezien vanaf de kust bij St Mathieu Beacon, Bretagne, Frankrijk in conventionele fotografie. De glitterpatronen onthullen lange deininggolven en de kortere windgolven die erboven rijden. Krediet:M. Yurovskaya

"We gingen onze methode testen op de Agulhas-stroom, een historisch verraderlijke stroming rond de zuidelijkste kust van Afrika, " zei Vladimir Kudryavstev van het Satellite Oceanography Laboratory van de Russische staat Hydrometeorologische Universiteit.

"Met behulp van gegevens die in januari 2016 zijn verzameld, we hebben het gedrag van oceaangolven en hun interacties met stromingen getraceerd.

"We ontdekten dat oceaanstromingen dominante oppervlaktegolven transformeren, welke de hoogste oppervlaktegolven in een bepaald gebied zijn, aangedreven door lokale wind en grootschalige deining.

"Ze lieten ook zien hoe golfpakketten kunnen worden afgebogen en gevangen door oceaanstromingen, het creëren van oppervlaktegolven die veel hoger zijn dan normaal."

Glitterpatronen van de zon gemeten door Sentinel-2A in de westelijke Middellandse Zee in Band. Oppervlakte deining golven worden gezien in een ongeveer noord-zuid oriëntatie met heldere gebieden met grote brekende golven. De wind was erg sterk (ongeveer 20 m/s) uit het westen. Donkere vlekken in het beeld zijn stromingsgebieden die leiden naar rustiger water en minder zonneglitter. Credit:bevat gewijzigde Copernicus Sentinel-gegevens (2016), verwerkt door ESA

Met nu twee Sentinel-2-satellieten in een baan om de aarde, de hoeveelheid gegevens die beschikbaar is om met glitter oceaangolven in kaart te brengen, wordt binnenkort verdubbeld.

Craig Donlon van ESA voegt eraan toe:"De ontwikkeling van nieuwe benaderingen om gebruik te maken van de vooruitgang in technologieën die nu op de Sentinel-2-satellieten worden gedragen, betekent dat we niet alleen in staat zijn om meer wetenschappelijke kennis op te doen over de dynamiek van de oceaan aan het oppervlak, maar we zijn ook in staat om de volgende generatie operationele producten voor Copernicus te ontwikkelen."