NASA将在太空进行首次全球水资源调查

12月14日消息，美国国家航空航天局（NASA）牵头开发的地表水与海洋地形观测（SWOT）项目卫星将于周四凌晨从南加州地区发射升空。卫星入轨后将首次对包括海洋、湖泊以及河流在内的全球水资源进行深入调查。
SWOT卫星由NASA与法国航天局国家空间研究中心合作开发，加拿大航天局和英国航天局也为该项目提供了资助。
这颗卫星有一辆SUV大小，于洛杉矶附近的NASA喷气推进实验室(JPL)设计和制造，旨在为科学家研究全球水资源提供前所未有的观察角度，为研究气候变化机制和影响提供新线索。
SpaceX旗下的猎鹰9号火箭定于周四黎明前从洛杉矶西北约275公里的范登堡美国太空部队基地发射升空，将SWOT卫星送入轨道。如果一切按计划进行，卫星将在几个月内产生研究数据。
SWOT卫星经过近20年的开发，采用了先进的微波雷达技术。科学家们表示，这种技术能收集全球90%以上海洋、湖泊、水库和河流的高分辨率数据。
研究人员说，SWOT卫星搭载的微波雷达每21天至少会对全球扫描两次。汇集到的数据有助于完善海洋环流模型，为天气和气候预报提供支撑，还能用于管理干旱地区稀缺的淡水供应。
“这真的是第一个观测地球表面几乎所有水资源的任务，”NASA海平面变化团队负责人、喷气推进实验室科学家本·汉灵顿（Ben Hamlington）说。
SWOT任务的一个主要目标是探索海洋在减缓全球气温和气候变化的自然过程中如何吸收大气热量和二氧化碳。
SWOT卫星从轨道上扫描海洋，精确测量较小洋流和涡流周围海水表面高度差，科学家推测海洋吸收大部分热量和二氧化碳就发生在这些地方。根据NASA喷气推进实验室的说法，SWOT卫星的分辨率比现有技术高10倍，因此可以发现海面高度的细微差异。
科学家估计，海洋吸收了地球大气中90%以上的多余热量，其中绝大部分热量都是人类活动产生的温室气体。
SWOT项目科学家纳迪亚·维诺格拉多娃·什弗(Nadya Vinogradova Shiffer)表示，研究这种情况发生的机制将帮助气候科学家回答一个关键问题：“海洋开始向大气释放大量热量、从而加速全球变暖的转折点是什么时候。”
SWOT卫星识别细微水面差异特征的能力也可用于研究海平面上升对海岸线的影响。
更精确的潮汐区数据将有助于预测风暴潮造成的洪水可能波及内陆多远，以及海水侵入河口、湿地和地下含水层的程度有多大。
淡水水体是SWOT项目研究的另一个重点。SWOT卫星可以观测到几乎所有宽度超过100米的河流，以及全球超过100万个面积大于62500平米的湖泊和水库。
在SWOT卫星的三年任务中，会反复扫描地表水体，让研究人员能够在季节变化和重大天气事件期间更好地追踪地表河流和湖泊的变化。
SWOT任务淡水科学负责人塔姆林·帕维尔斯基（Tamlin Pavelsky）说，收集这些数据类似于“测量全世界水系统的脉搏，这样我们就能看到它什么时候加速，什么时候变慢。”
SWOT卫星所搭载的雷达设备在ka波段的特定频率下工作，能穿透地球大片地区的云层和阴影对地表水体进行扫描。这使得科学家能够不受天气或时间的影响，准确在二维层面上绘制观察结果，而且比以前更快覆盖大面积的地理区域。
相比之下，之前科学家对水体的研究通常依赖于在特定点用测量仪采集水体数据，在轨运行的卫星也只能沿着一维直线进行跟踪测量，这需要科学家通过外推方法来填补数据空白。
帕维尔斯基说：“SWOT卫星不是给我们一条海拔线，而是给我们一张海拔地图，这完全改变了游戏规则。”（辰辰）