Un satélite internacional para rastrear los efectos de las pequeñas corrientes oceánicas

Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público

La misión Water Surface and Ocean Topography explorará cómo los océanos absorben el calor atmosférico y el carbono, enfriando las temperaturas globales y el cambio climático.

Aunque el cambio climático hace que los niveles del mar aumenten con el tiempo, los investigadores también creen que las diferencias en la elevación de la superficie de un lugar a otro en el océano pueden afectar el clima de la Tierra. Estos altibajos están asociados con corrientes, remolinos y ríos arremolinados en el océano, que afectan la forma en que absorben el calor y el carbono atmosféricos.

Participó en la misión Surface Waters and Oceans (SWOT), un esfuerzo conjunto de la NASA y la agencia espacial francesa Centre National d’Études Spatiales (CNES), con contribuciones de la Agencia Espacial Canadiense (CSA) y la Agencia Espacial Británica. El FODA, lanzado en noviembre de 2022, recopilará datos sobre la altura de los océanos para estudiar corrientes y remolinos que son hasta cinco veces más pequeños que los detectables anteriormente. También recopilará información detallada sobre lagos y ríos de agua dulce.

La observación del océano a escalas relativamente pequeñas ayudará a los científicos a evaluar su papel en la mitigación del cambio climático. El océano, el mayor almacén de calor atmosférico y carbono del planeta, absorbe más del 90% del calor atrapado por las emisiones de gases de efecto invernadero provocadas por el hombre.

Se cree que gran parte de la absorción en curso de ese calor, y el dióxido de carbono y el metano adicionales que lo produjeron, ocurren alrededor de corrientes y remolinos de menos de 60 millas (100 km) de ancho. Estos flujos son pequeños en relación con corrientes como la Corriente del Golfo y la Corriente de California, pero los investigadores estiman que en total transfieren hasta la mitad del calor y el carbono de las aguas superficiales a las profundidades del océano.

Una mejor comprensión de este fenómeno puede ser la clave para determinar si existe un límite para la capacidad del océano para absorber el calor y el carbono de las actividades humanas.

«¿Cuál es el punto de inflexión en el que el océano comienza a liberar cantidades masivas de calor a la atmósfera y acelera el calentamiento global, en lugar de reducirlo?» dijo Nadia Vinogradova Schaeffer, científica del programa FODA en la sede de la NASA en Washington. «FODA puede ayudar a responder una de las preguntas climáticas más importantes de nuestro tiempo».






La misión FODA recopilará información sobre el aumento del nivel del mar, lo que ayudará a los científicos a estudiar el papel de las corrientes en la mitigación del cambio climático, así como las alturas de las masas de agua dulce. La misión está dirigida conjuntamente por la NASA y el Centro Nacional Francés de Estudios Espaciales, con contribuciones de la Agencia Espacial de los Estados Unidos y la Agencia Espacial Canadiense. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech / CNES / Thales Alenia Space

pensamiento a pequeña escala

Los satélites actuales no pueden detectar corrientes y remolinos a menor escala, lo que limita la investigación sobre cómo estas características interactúan entre sí y con flujos a gran escala.

«Aquí es donde aprenderemos mucho al obtener mejores observaciones de las escalas pequeñas», dijo J. Thomas Farrar, líder oceanográfico FODA en la Institución Oceanográfica Woods Hole en Falmouth, Massachusetts.

Además de ayudar a los investigadores a estudiar los efectos climáticos de las pequeñas corrientes, la capacidad de SWOT para «ver» áreas más pequeñas de la superficie de la Tierra le permitirá recopilar datos más precisos a lo largo de las costas, donde el aumento del nivel de los océanos y los flujos de corrientes pueden tener efectos inmediatos en los ecosistemas terrestres y actividad humana. .

El aumento del nivel del mar, por ejemplo, puede hacer que las tormentas penetren tierra adentro. Además, el aumento de las corrientes debido al aumento del nivel del mar puede aumentar la intrusión de agua salada en los deltas, estuarios y humedales, así como en los suministros de agua subterránea.

«En el océano abierto, todo el fenómeno del calor y las nubes de carbono afectará a la humanidad en los próximos años», dijo Lee-Lueng Fu, científico del proyecto FODA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. Pero en las aguas costeras, los efectos de las corrientes y las marejadas aparecen en el transcurso de días y semanas. Afecta directamente la vida de las personas».

Entonces, ¿cómo conducirán las mediciones de la altura del océano a un mejor conocimiento de las corrientes y los remolinos?

Los investigadores utilizan diferencias de elevación entre puntos, conocidas como inclinaciones, para calcular el movimiento de las corrientes. Las matemáticas representan la fuerza gravitatoria de la Tierra, que atrae el agua de arriba hacia abajo, y la rotación del planeta, que en el hemisferio norte se curva en el sentido de las agujas del reloj alrededor de los puntos altos y en el sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de los puntos bajos. El efecto es el contrario en el sur.






La altura del océano está relacionada con las corrientes y remolinos de la superficie del océano, que se muestran en esta visualización basada en el período de junio de 2005 a junio de 2007. SWOT podrá observar corrientes y remolinos más pequeños que los que se muestran, hasta 12 millas (20 km) de ancho . Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA

Los sistemas actuales fluyen cientos de millas alrededor de vastas extensiones de océano. En el camino, emergen pequeñas corrientes y remolinos que interactúan entre sí. Cuando se encuentran, empujan el agua desde la superficie hacia profundidades más frías, tomando calor y carbono de la atmósfera. Cuando esas pequeñas corrientes y remolinos se alejan, el agua de esas frías profundidades sube a la superficie, lista para absorber calor y carbono nuevamente.

Este movimiento vertical de calor y carbono también ocurre en los mismos vórtices. En el hemisferio norte, los vórtices en el sentido de las agujas del reloj generan flujos descendentes, mientras que los vórtices en el sentido contrario a las agujas del reloj generan flujos ascendentes. Lo contrario sucede en el Hemisferio Sur.

cerrando las brechas

Al medir la altura del océano en incrementos de 0,4 cm (0,16 pulgadas), así como sus pendientes, las antenas del interferómetro de radar de banda dual (KaRIn) SWOT ayudan a los investigadores a discernir corrientes y remolinos tan pequeños como 20 km (12 millas) de ancho. .

SWOT también utilizará un altímetro de isótopos, una tecnología antigua que puede identificar corrientes y remolinos de hasta unas 60 millas (100 kilómetros) de ancho. Cuando el altímetro teórico apunta directamente hacia abajo y toma datos en una dimensión, las antenas KaRIn se inclinarán. Esto permitirá que las antenas KaRIn escaneen la superficie en dos dimensiones, trabajen en tándem y recolecten datos con mayor precisión que el altímetro analógico solo.

«En este momento, para obtener una vista bidimensional de una línea unidimensional, tomamos todas nuestras líneas unidimensionales y estimamos lo que sucede entre ellas», dijo Rosemary Moreau, líder oceanográfica FODA en Laboratoire d’Études en Géophysique. . et Océanographie Spatiales en Toulouse, Francia. «FODA se dará cuenta de primera mano de lo que hay en los huecos».


Ensamblar un satélite para rastrear los cambios de agua en el mundo desde los Estados Unidos hasta Francia


más información:

Página de inicio de la misión: swot.jpl.nasa.gov/

Introducción de
Laboratorio de Propulsión a Chorro


La frase:
Satélite internacional de seguimiento de microcorriente (11 de mayo de 2022)
Consultado el 12 de mayo de 2022.
De https://phys.org/news/2022-05-international-satellite-track-impacts-small.html

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