NASA將在太空進行首次全球水資源調查

12月14日消息，美國國家航空航天局（NASA）牽頭開發的地表水與海洋地形觀測（SWOT）項目衛星將於週四凌晨從南加州地區發射升空。衛星入軌後將首次對包括海洋、湖泊以及河流在內的全球水資源進行深入調查。

SWOT衛星由NASA與法國航天局國家空間研究中心合作開發，加拿大航天局和英國航天局也爲該項目提供了資助。

這顆衛星有一輛SUV大小，於洛杉磯附近的NASA噴氣推進實驗室(JPL)設計和製造，旨在爲科學家研究全球水資源提供前所未有的觀察角度，爲研究氣候變化機制和影響提供新線索。

SpaceX旗下的獵鷹9號火箭定於週四黎明前從洛杉磯西北約275公里的范登堡美國太空部隊基地發射升空，將SWOT衛星送入軌道。如果一切按計劃進行，衛星將在幾個月內產生研究數據。

SWOT衛星經過近20年的開發，採用了先進的微波雷達技術。科學家們表示，這種技術能收集全球90%以上海洋、湖泊、水庫和河流的高分辨率數據。

研究人員說，SWOT衛星搭載的微波雷達每21天至少會對全球掃描兩次。彙集到的數據有助於完善海洋環流模型，爲天氣和氣候預報提供支撐，還能用於管理乾旱地區稀缺的淡水供應。

“這真的是第一個觀測地球表面幾乎所有水資源的任務，”NASA海平面變化團隊負責人、噴氣推進實驗室科學家本·漢靈頓（Ben Hamlington）說。

SWOT任務的一個主要目標是探索海洋在減緩全球氣溫和氣候變化的自然過程中如何吸收大氣熱量和二氧化碳。

SWOT衛星從軌道上掃描海洋，精確測量較小洋流和渦流周圍海水錶面高度差，科學家推測海洋吸收大部分熱量和二氧化碳就發生在這些地方。根據NASA噴氣推進實驗室的說法，SWOT衛星的分辨率比現有技術高10倍，因此可以發現海面高度的細微差異。

科學家估計，海洋吸收了地球大氣中90%以上的多餘熱量，其中絕大部分熱量都是人類活動產生的溫室氣體。

SWOT項目科學家納迪亞·維諾格拉多娃·什弗(Nadya Vinogradova Shiffer)表示，研究這種情況發生的機制將幫助氣候科學家回答一個關鍵問題：“海洋開始向大氣釋放大量熱量、從而加速全球變暖的轉折點是什麼時候。”

SWOT衛星識別細微水面差異特徵的能力也可用於研究海平面上升對海岸線的影響。

更精確的潮汐區數據將有助於預測風暴潮造成的洪水可能波及內陸多遠，以及海水侵入河口、溼地和地下含水層的程度有多大。

淡水水體是SWOT項目研究的另一個重點。SWOT衛星可以觀測到幾乎所有寬度超過100米的河流，以及全球超過100萬個面積大於62500平米的湖泊和水庫。

在SWOT衛星的三年任務中，會反覆掃描地表水體，讓研究人員能夠在季節變化和重大天氣事件期間更好地追蹤地表河流和湖泊的變化。

SWOT任務淡水科學負責人塔姆林·帕維爾斯基（Tamlin Pavelsky）說，收集這些數據類似於“測量全世界水系統的脈搏，這樣我們就能看到它什麼時候加速，什麼時候變慢。”

SWOT衛星所搭載的雷達設備在ka波段的特定頻率下工作，能穿透地球大片地區的雲層和陰影對地表水體進行掃描。這使得科學家能夠不受天氣或時間的影響，準確在二維層面上繪製觀察結果，而且比以前更快覆蓋大面積的地理區域。

相比之下，之前科學家對水體的研究通常依賴於在特定點用測量儀採集水體數據，在軌運行的衛星也只能沿着一維直線進行跟蹤測量，這需要科學家通過外推方法來填補數據空白。

帕維爾斯基說：“SWOT衛星不是給我們一條海拔線，而是給我們一張海拔地圖，這完全改變了遊戲規則。”（辰辰）