【遥感应用】SMOS聚焦地中海盐度

2017年5月11日

　　欧空局（ESA）土壤湿度和海洋盐度卫星任务（SMOS）对土壤水分以及开放海洋表面水盐度变化情况进行制图。卫星初始设计时，没有人设想它能够对类似地中海这样的小海域进行盐度测量，SMOS再次超越了预期。

　　卫星搭载一种捕捉“亮度温度”图像的微波仪器，这与地球表面发出的微波辐射相对应，可以联系到土壤湿度和海洋盐度。

　　虽然这一信息正在完成任务的核心目标，即提高对地球水循环的了解，但SMOS已经发现了许多其他用途，如追踪飓风，测量极地海洋漂浮薄冰，并提高作物产量预测水平。

SMOS

　　对开放海洋盐度的测量结果不仅帮助我们了解海洋响应气候变化的问题，而且还提高了对诸如海洋酸化和厄尔尼诺等大型事件的认识。

　　然而，这些过程需要很长时间。所以，在较小范围的地中海发生的这些变化过程需时较短，这对海洋动力学研究提供了一个理想实验室。

　　例如，需要通过盐度图对大西洋海水穿过直布罗陀海峡过程，从而形成地中海西部的阿尔博兰涡流（Alboran Gyre）问题进行认知。

　　直到最近，SMOS地中海盐度观测工作受阻，原因有二。

　　最大的问题之一是在任务设计时就认识到的“陆地—海洋污染”问题。这是因为进行周围土地测量数据萃取进入了测量的海洋数据，影响到数据质量。

　　另一个没有预见到的问题是无线电干扰程度。

减少干扰

　　据透露，自2009年美国国家航空航天局（NASA）发射SMOS卫星后，其信号被世界上无数的非法发射机打断。然而，通过与国家频率保护部门合作，75%的非法发射机已经被关闭。

　　然而，这是一个艰苦的过程，一些地区，如利比亚海岸和地中海东部，仍然受到干扰，因为减缓战略尚未取得成功。

　　由于科学家决心解决这些问题，并得到ESA地球观测科学支持，SMOS现在可以在地中海很多地区进行盐度制图。

　　西班牙巴塞罗那专家学者中心既解决了陆地海洋污染问题，又通过改善标准数据处理链，减少了干扰影响。

　　该中心Antonio Turiel指出，他们每天从巴塞罗那研究所眺望地中海，决心着手解决这个问题。他们提出的解决方案实际上是要回到每一个测量亮度温度和萃取过滤的方法上，并以不同方式对它进行处理。

地中海盐度

　　比利时Liege大学也通过提出一种减少噪音的方法来解决这个问题。

　　Liege大学的Aida Alvera Azcarate表示，地中海海域陆地海洋污染和射频干扰会对数据干扰信号造成相当大的影响。他们已经开发出一种方法，从嘈杂数据中提取真实的地球物理信号，最终提高数据集准确性。

　　ESA的SMOS任务经理Susanne Mecklenburg指出，这两个研究所都针对处理地中海盐度变化时所面临的局限性问题做了大量工作。他们的工作使得SMOS应用范围得以扩展，能够对科学和社会应用进行最大支持。他们再次看到，SMOS呈现了超出其初始预期的能力——她相信，在未来还会取得更多成功。

　　原文题目：SMOS Brings Mediterranean Salinity into Focus

　　资料来源：http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/SMOS/SMOS_brings_Mediterranean_salinity_into_focus

　　（王化、刘岳明编译，殷永元审核）