Ett forskarlag under ledning av prof. Xu Yongsheng från Institutet för Oceanologi vid den kinesiska vetenskapsakademin har erhållit den tvådimensionella havsytans höjdanomali (SSHA) på cirka 100 km längs banan och det första bredbandiga SSHA vågnummerspektrumet med hjälp av Airborne Interferometric Radar Altimeter (AIRA) observationer.
Deras studie publicerades i Remote Sensing den 12 april.
Hittills har mänskligheten inte kunnat observera tvådimensionella (2D) oceaniska processer på 0,1–10 km submesoskala i den rumsliga domänen med hjälp av fjärranalys. SSHA-signalen i denna skala är liten och överskrider upplösningsgränserna för de satellithöjdmätare som hittills använts.
Oceaniska processer i denna skala spelar dock en avgörande roll i studiet av överföring av havsenergi, kaskadbildning och försvinnande, och är avgörande för forskning om havsenergibalans, näringstransport och studier av globala klimatförändringar.
I den här studien gav forskarna en detaljerad analys av SSHA och dess vågnummerspektrum som erhållits av AIRA, och demonstrerade potentialen hos AIRA för SSHA-observationer i submesoskala. AIRA visar en god förmåga att fånga småskalig SSHA. I den inramade delen av bilden nedan framträder vågor med våglängder mellan 50 m och 150 m som den mest dominerande egenskapen. Submesoscale SSHA har vanligtvis mycket mindre magnituder än havsvågor.
Ändå är det tydligt att vågorna är överlagrade på en bakgrund som kännetecknas av böljande höjder. AIRA:s spektrum har en distinkt negativ lutning ner till cirka 1 km, i överensstämmelse med teoretiska förutsägelser.
AIRA:s upplösta effektspektrala densitetsnivå i intervallet 1–10 km submesoskala är cirka tio gånger lägre än den för ICESat-2 ATL03, vilket visar AIRAs överlägsna förmåga att lösa SSHA-variationer med lägre energi. Vågtalsspektrumet är en viktig grund för att utvärdera AIRA:s observationsprestanda.
"Resultaten av denna studie belyser den enorma potentialen hos AIRA när det gäller att upptäcka SSHA på en mängd olika skalor från oceaniska vågor till submesoskala", säger He Jinchao, första författare till studien.
"Vi förväntar oss att vår studie kommer att inspirera till en ny uppskattning av potentialen hos AIRA för att upptäcka tvådimensionell liten submesoscale SSHA," tillade Prof. Xu, motsvarande författare till studien. "Dessa processer är avgörande för att förstå oceanernas dynamik, marina ekosystem och deras roll i jordens klimatsystem."
Mer information: Jinchao He et al, Sea Surface Height Wavenumber Spectrum från Airborne Interferometric Radar Altimeter, Fjärravkänning (2024). DOI:10.3390/rs16081359
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
