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水是生命的源泉 , 尤其是淡水 , 尽管淡水很重要 , 但是我们对全球淡水的分布却不是很了解 , 科学家们对全世界只有几千个湖泊进行了可靠的水位测量 , 但是在河流系统中几乎没有数据 。 即将发射的地表水和海洋地形(SWOT)卫星将填补这一巨大空白 , 通过帮助更好地了解地球的水循环 , 这颗卫星将有助于更好地管理水资源 , 并扩大对气候变化如何影响湖泊、河流和水库的认识 。
一旦进入轨道 , SWOT任务不仅会定期监测像俄勒冈州威拉米特这样的大河 , 还会监测直径至少330英尺(100米)的较小水道 。 SWOT是美国宇航局和法国航天局国家空间研究中心之间的合作 , 由加拿大航天局和英国航天局提供捐助 , 计划在11月从加利福尼亚州范登堡基地发射 , 工程师和科学家们正在法国戛纳的泰雷兹阿莱尼亚太空公司运营的设施中完成卫星的最后准备工作 。
SWOT有几个关键任务 , 包括测量地球表面水体的高度 。 在海洋上空 , 该卫星将能够“看到”直径小于100公里的漩涡等特征——比以前的海平面卫星能够观察到的漩涡要小得多 。 SWOT还将测量地球上超过95%的面积超过6公顷的湖泊和宽度超过100米的河流 。 “目前的数据库可能有几千个湖泊的信息 。 ”美国宇航局SWOT淡水科学负责人 , “SWOT将把这个数字推到200万到600万之间 , 这是指数级增长 。 ”
SWOT除了测量水面高度(无论是在湖泊、河流还是水库中)外 , 还将测量其范围或表面积 。 这一关键信息将使科学家能够计算出有多少水流经淡水水体 。 “一旦掌握了水量 , 就可以更好地评估水资源预算 , 或者一个地区的进出水量 。 ”南加州美国宇航局喷气推进实验室SWOT项目科学家说道 , 该实验室负责管理该任务的美国部分 。 这一点很重要 , 因为气候变化正在加速地球的水循环 , 温度升高意味着大气中可以容纳更多的水(以水蒸气的形式) , 暴雨也会更强 , 反过来 , 这会对农场造成严重破坏 , 损害农作物 , 这种变化可能会使社区水资源的管理更加困难 。
“随着地球水循环加剧 , 预测未来的极端事件 , 如洪水和干旱 , 需要监测海洋供水的变化以及陆地上的水需求和使用情况 。 SWOT对地球上所有地表水的全球观察将为我们提供准确的信息 , ”美国宇航局总部的SWOT项目科学家解释说 。
SWOT将使用一种称为Ka波段雷达干涉仪KaRIn的新仪器提供其改变游戏规则的数据 , 该仪器将雷达脉冲从水面反弹 , 并同时使用两个天线接收返回信号 。 天线在吊杆上相距10米 , 使科学家们能够沿着大约120公里宽的地球表面收集信息 , 这条路径比之前的卫星要宽 。 这种系统所需的工程设计很复杂 , 因为如此大的天线臂需要难以置信的稳定性 , 而且科学家们需要非常精确的数据才能对地球的海洋和淡水体进行测量 。 科学家们说:“SWOT的基本思想可以追溯到20世纪90年代末 , 但将这一概念变为现实——所有这些工程——需要花费大量的时间和精力 。 ”
【美国和欧洲科学家将进行首次首次淡水调查,新数据将呈指数级增长】
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