Questão:
Como funciona o sensoriamento remoto das correntes oceânicas?
Semidiurnal Simon
2014-04-16 20:10:46 UTC
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Estou ciente de que existem técnicas para medir correntes de superfície usando radar HF, seja em instalações terrestres ou no espaço.

Como funcionam? No passado, presumi que fosse algum tipo de sistema doppler, mas se estou certo sobre isso, como as correntes são separadas das ondas?

Não é uma resposta completa, mas podemos medir a salinidade, os ventos e as ondas do espaço, mas apenas na superfície.
Com relação ao radar HF, você notou http://www.codar.com/intro_hf_radar.shtml? Talvez [Paduan e Graber (1997)] (http://www.tos.org/oceanography/archive/10-2_paduan1.html#view) também seja de seu interesse.
@TorbjørnT. hah, você está certo, há uma explicação decente no site que eu linkei! Vou resumir como uma resposta ...
Dois respostas:
#1
+13
Joe Kington
2014-04-16 22:37:43 UTC
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Não estou familiarizado com métodos baseados em terra, mas para medições globais, um método é usar a altimetria de satélite (estou mais familiarizado com o lado da geodésia, mas muitos dos mesmos satélites são usados). Eu acho que muitos dos métodos atuais interpolar correntes globais ou regionais de uma rede esparsa de bóias. À medida que mais satélites de radar são lançados, no entanto, as medições de satélite das correntes da superfície do mar se tornarão mais comuns.

A altimetria de radar baseada em satélite em escala global mede a elevação média da superfície do oceano ao longo de alguns quilômetros (a quantidade exata depende do comprimento de onda da banda de radar que está sendo usada). Ao longo dessa distância, as ondas se cancelam, de modo que a medição tem uma precisão de alguns centímetros. (Isso é auxiliado pelo uso do movimento do satélite para aprimorar a imagem, conhecido como Radar de Abertura Sintética (SAR).)

As correntes na superfície do oceano estão diretamente relacionadas à inclinação da superfície do oceano. (Mais uma vez, nas escalas com as quais estamos trabalhando, as ondas formadas pelo vento se cancelam.)

Depois de obter um instantâneo preciso da elevação do oceano, você pode calcular a direção e a magnitude da superfície correntes. (Observe que estas são apenas as correntes de superfície! As correntes oceânicas profundas são uma matéria completamente diferente.)

É também assim que mapeamos grosseiramente o fundo do oceano a partir do espaço. (Por exemplo, o extenso trabalho de Sandwell & Smith: http://topex.ucsd.edu/WWW_html/mar_topo.html)

A elevação média da superfície do oceano em relação a centro da Terra segue o geóide (por definição).

Montes submarinos no fundo do oceano causam uma pré-perturbação no geóide acima deles. A água efetivamente "acumula-se" em torno dos montes submarinos (ou melhor, a superfície dos montes submarinos "agrupa-se" acima do monte submarino).

Medindo repetidamente a superfície dos oceanos (ao longo de vários anos), podemos remover o efeito das correntes superficiais e obter uma imagem precisa da aparência do geóide sobre o oceano. Você pode então usar isso para prever a profundidade da água sobre os oceanos em uma escala espacial de aproximadamente 1 quilômetro.

Na verdade, para calcular as correntes de superfície, você precisa dessas informações para começar. As correntes de superfície são calculadas como desvios desta medição do geóide.

#2
+6
Semidiurnal Simon
2014-04-17 10:49:13 UTC
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Joe Kington forneceu uma resposta excelente sobre o sentido do espaço. Torbjørn T. apontou em um comentário que o site que eu coloquei no link para o contexto na verdade tem uma boa explicação ... então, depois de corar um pouco, vou resumir aqui. Pessoas com conhecimento mais especializado são, naturalmente, bem-vindas para elaborar ou corrigir qualquer mal-entendido. Incidentalmente, foi uma surpresa para mim perceber que os métodos baseados em terra e baseados no espaço são técnicas totalmente diferentes - então talvez isso devesse ter sido duas perguntas.

Há uma boa explicação em http://www.codar.com/intro_hf_radar.shtml. Em resumo:

A superfície do mar, completa com as ondas, atua de maneira análoga a uma rede de difração. Quando iluminado com radar HF, apenas uma frequência específica é retornada na direção do transmissor, e essa frequência específica corresponde a ondas de um determinado comprimento de onda que estão viajando diretamente em direção ou longe do transmissor. Este comprimento de onda é aquele que está sempre presente em o oceano (e, presumivelmente, sempre presente em algum nível em todas as direções de viagem?).

Assumindo águas profundas, porque sabemos o comprimento de onda e a frequência da onda, podemos calcular sua velocidade. Também podemos obter sua velocidade a partir do deslocamento doppler no retorno do radar. Qualquer diferença entre os dois deve ser devido às correntes de superfície.



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