海上传说,发光之海的秘密,应用新型卫星去探索( 二 )


卫星为监测广阔海洋提供了一种实用的方法 , 但它需要一种能够探测到比日光暗淡约1亿倍的光线的特殊仪器 。 我和我的同事在2004年首次探索了卫星的潜力 , 当时我们使用美国国防卫星图像确认了英国商船SS 利马号在1995年报告的乳白色海洋 。 但是这些卫星传回的图像噪音很大 , 我们无法将其作为搜索工具 。

我们不得不等待一个更好的仪器——昼夜波段——计划用于美国国家海洋和大气管理局的新卫星星座 。 新的传感器在2011年底投入使用 , 但当我们意识到昼夜波段的高灵敏度也能探测到空气分子发出的光时 , 我们的希望一开始就破灭了 。 我们花了数年时间研究昼夜波段图像 , 才能够解释我们所看到的东西 。

最后 , 在2018年初的一个晴朗的无月之夜 , 索马里近海的昼夜波段图像中出现了一个奇怪的螺旋状特征 。 我们将其与前后两晚的图像作了对比 。 虽然云层和气光特征发生了变化 , 但 涡动仍然存在 。 我们发现了一个乳白色海洋! 现在我们知道如何寻找它们了 。

图 4 爪哇岛沿海的这片乳白色海洋有肯塔基州那么大 , 持续了一个多月 。 (图片来源:史蒂文·D·米勒/NOAA)
揭开昼夜波段全部潜力的 \"啊哈!\"时刻是在2019年 。 我正在浏览图像 , 寻找伪装成乳白色海洋的云 , 这时我偶然发现了爪哇岛南部发生的一件令人震惊的事情 。 我看到的是一个巨大的漩涡 , 发光的海洋面积跨越了4万平方英里(10万平方公里)——大约相当于肯塔基州的面积 。 来自新传感器的图像提供了我从未想象过的细节和清晰度 。 我惊奇地看着这些光芒随着洋流慢慢地漂移和变化 。
我们从这个转折点案例中学到了很多:乳白色海洋与海面温度、生物量和洋流的关系——这是理解乳白色海洋形成的重要线索 。 至于所涉及的细菌估计总量?大约有1000万亿个细胞——几乎是可观测宇宙中的恒星总数!

图 5 左边的两张图片是用旧的卫星技术拍摄的 , 而右边的图片显示的是昼夜波段传感器产生的高清晰度图像 。 (图片来源:史蒂文·D·米勒/NOAA)
未来是光明的
与旧技术相比 , 观看昼夜波段图像就像第一次戴上了眼镜 。 我和我的同事分析了自2013年以来拍摄的数千张图像 , 到目前为止 , 我们已经发现了12片乳白色海洋 。 大多数都发生在几个世纪以来海员们一直在报告的同一水域 。
也许最实际的发现是乳白色海洋的持续时长 。 虽然有些只持续了几天 , 但在爪哇岛附近的那次却持续了一个多月 。 这意味着有机会在这些遥远的事件发生时 , 向它们部署考察船 。 这将使科学家们能够测量它们 , 揭示它们的完整组成、如何形成的、为何如此罕见 , 以及它们在自然界中的生态意义 。
如果我真的像金曼船长一样 , 站在船的甲板上 , 向天空投下阴影 , 我就会跳入水中!
BY: Steven D. Miller
FY: 阿嘉
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