Eftersom sältan i havets ytvatten är en nyckelvariabel i klimatsystemet, Att förstå hur detta förändras är viktigt för att förstå klimatförändringarna. Tack vare ESA:s klimatförändringsinitiativ, forskare har nu bättre insikt i salthalten på havsytan med den mest kompletta globala dataset som någonsin producerats från rymden.

Om du är en ivrig sjösimmare, du kanske har märkt att vattnet kan vara saltare på vissa ställen än på andra. Detta beror på att vattnets sälta beror på närliggande tillsatser av sötvatten från floder, regn, glaciärer eller inlandsisar, eller vid avlägsnande av vatten genom avdunstning.

Havsytans salthalt kan övervakas från rymden med hjälp av satelliter för att ge en global bild av de varierande mönstren för salthalten på havsytan över haven.

Ovanliga salthaltsnivåer kan indikera början av extrema klimathändelser, som El Niño. Globala kartor över havsytans salthalt är särskilt användbara för att studera vattnets kretslopp, havs-atmosfärutbyten och havscirkulation, som alla är viktiga komponenter i klimatsystemet som transporterar värme, Momentum, kol och näringsämnen runt om i världen.

Ett nytt och pågående projekt för ESA:s Climate Change Initiative (CCI) – ett forskningsprogram dedikerat till att generera korrekta och långsiktiga datauppsättningar för 21 väsentliga klimatvariabler, som krävs av FN:s ramkonvention om klimatförändringar och den mellanstatliga panelen för klimatförändringar – har genererat den mest kompletta globala datauppsättningen av salthalt från havets yta från rymden till dags dato.

"Projektet syftar till att göra en betydande förbättring av kvaliteten och längden på de datauppsättningar som är tillgängliga för att övervaka salthalten på havsytan över hela världen, säger Susanne Mecklenburg, chef för ESA:s klimatkontor. "Vi är angelägna om att se denna nya datamängd användas och testas i en mängd olika applikationer, särskilt för att förbättra vår förståelse för den grundläggande roll som haven har i klimatet."

Forskargruppen, ledd av Jacqueline Boutin från LOCEAN och Nicolas Reul från IFREMER, har slagit samman data från tre satellituppdrag för att skapa en global tidsserie som sträcker sig över nio år, med kartor som produceras varje vecka och varje månad med en rumslig upplösning på 50 km.

De använde observationer av ljushetstemperaturen för att härleda salthalten vid havsytan från mikrovågssensorer ombord på SMOS, Vattumannen, och Soil Moisture Active Passive satellituppdrag.

Dr Boutin sa, "Genom att kombinera och jämföra mätningar mellan de olika sensorerna, teamet har kunnat förbättra precisionen på kartor över havsytans salthalt med ungefär 30 %."

Salthaltsmätningar som tagits sedan 1950-talet visar att globalt, de mer salthaltiga områdena i havet blir saltare, och sötvattenområdena blir fräschare. Uppgifterna för detta, dock, är relativt grova, tagna av fartyg.

Det är först sedan början av 2000-talet som havsflottor kallade Argo har installerats, i genomsnitt var 300:e km, att tillhandahålla vertikala salthaltsprofiler under ytan mellan cirka 5 m och 2000 m djup med 10-dagarsintervall.

"Övervakning av salthalt från rymden hjälper till att lösa rumsliga och tidsmässiga skalor som är dåligt samplade av in situ-plattformar som gör direkta observationer, och fyller luckor i observationssystemet, " säger Dr Boutin.

Utbyten mellan hav och atmosfär drivs av vindar runt om i världen, såväl som genom utbyten mellan ytan och havet under ytan på grund av förändringar i själva vattnets densitet. Vattentätheten beror på både temperatur och salthalt. Varmt vatten är mindre tätt än kallt vatten, men saltvatten är tätare än sötvatten. På djupet, havscirkulationen drivs av skillnader i densitet mellan vattenmassor.

Att studera de globala förändringarna i salthalten vid havsytan kan hjälpa klimatforskare att modellera utbyten mellan atmosfären och havsytan och mellan havsytan och de djupare havsskikten och förutsäga förändringar. Regionala förändringar i salthalt är kopplade till periodiska klimathändelser mellan åren som El Niño. Salthalten är också inblandad i intensifieringen av det globala vattnets kretslopp.

För att visa fördelarna med den nya datamängden, ESA:s CCI Sea Surface Salinity-projekt genomför ett antal klimatstudier. Dessa är fokuserade på en förbättrad förståelse av vattnets kretslopp i Bengaliska viken, ett område utsatt för svåra tropiska cykloner, och i Guineabukten; om förståelse av salthaltens roll på skiktningen av det övre lagret av havet och dess effekt på utbytet mellan luft och hav; och om en klimatvariabilitetsrekonstruktion i Atlanten som omfattar den nyligen observerade nordatlantiska salthaltsanomalien.

Teamet arbetar för närvarande med klimatforskare för att jämföra den nya datamängden med observationer på plats från Argo-flottar och fartyg, och med utdata från modeller.

Datauppsättningen är gratis tillgänglig för nedladdning från CCI Open Data Portal.