中新社北京11月14日電 題：“望聞問(wèn)切” 海洋鹽度探測(cè)衛(wèi)星高精度測(cè)量海水有多咸

　　作者 馬帥莎 王琬涵 劉錦洋

　　11月14日，海洋鹽度探測(cè)衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。該衛(wèi)星填補(bǔ)了中國(guó)高精度全球海洋鹽度探測(cè)能力的空白，可為中國(guó)實(shí)施海洋資源開(kāi)發(fā)、災(zāi)害防治和環(huán)境監(jiān)測(cè)等提供重要數(shù)據(jù)支撐。

　　“望聞問(wèn)切”測(cè)海水有多咸

　　在海洋動(dòng)力環(huán)境中，“溫、鹽、深、風(fēng)、浪、流”是讀懂海洋的“六大密碼”。其中，海洋鹽度測(cè)量是海洋探測(cè)的一大難關(guān)。目前，全球尚未有大范圍連續(xù)穩(wěn)定的高精度海洋鹽度探測(cè)數(shù)據(jù)。

　　如何在太空測(cè)出海水有多咸？研制團(tuán)隊(duì)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，“輻射亮溫”是海洋鹽度探測(cè)的關(guān)鍵，通過(guò)高精度亮溫?cái)?shù)據(jù)，可反演得出海洋鹽度。

　　專家解釋稱，亮溫是衡量海面微波輻射強(qiáng)度的物理量，會(huì)跟隨海洋鹽度變化而變化，可通過(guò)微波輻射計(jì)進(jìn)行測(cè)量。然而，海洋鹽度所帶來(lái)的亮溫信號(hào)變化非常微弱，測(cè)量過(guò)程還會(huì)受海面溫度、海面粗糙度、人為信號(hào)干擾等因素影響。

　　為了在“噪聲”中盡可能提取亮溫?cái)?shù)據(jù)，研制團(tuán)隊(duì)在衛(wèi)星上安裝了三臺(tái)載荷，對(duì)海洋進(jìn)行“望聞問(wèn)切”，同步獲取亮溫和干擾因素等數(shù)據(jù)。

　　“望”即衛(wèi)星“登高望遠(yuǎn)”，“站”在“太空視角”，對(duì)全球海洋進(jìn)行大范圍的連續(xù)觀測(cè)。

　　“聞”是海洋鹽度探測(cè)衛(wèi)星的重要工作。衛(wèi)星搭載了綜合孔徑輻射計(jì)、主被動(dòng)探測(cè)儀，均可“收聽(tīng)”海面微波信號(hào)。主被動(dòng)探測(cè)儀中的被動(dòng)探測(cè)儀既可“收聽(tīng)”海面“低聲訴說(shuō)”的亮溫信息，還能“收聽(tīng)”海面“中高音”部分。

　　“問(wèn)”則由另一個(gè)載荷頻譜監(jiān)測(cè)儀完成。由于衛(wèi)星的主要工作波段L波段也是手機(jī)通信、北斗導(dǎo)航等的工作波段，衛(wèi)星接收到的信號(hào)會(huì)受到人類活動(dòng)信號(hào)干擾。而頻譜監(jiān)測(cè)儀如同一個(gè)功能更全面的“耳朵”，可以固定工作在L波段，通過(guò)“收聽(tīng)”海面微波信號(hào)，不僅可以分辨“音色”，還能“詢問(wèn)”干擾源位置，精準(zhǔn)鎖定干擾信息，幫助科研人員排除射頻干擾。

　　“切”則是衛(wèi)星唯一的主動(dòng)動(dòng)作，由主被動(dòng)探測(cè)儀中的主動(dòng)儀器——L波段微波散射計(jì)來(lái)完成。它通過(guò)向海面發(fā)射微波信號(hào)，測(cè)算信號(hào)遇到海面波浪等發(fā)生的后向散射系數(shù)，如同“伸手摸”海面的“皮膚狀況”，用來(lái)探測(cè)海面粗糙度。

　　全天時(shí)、全天候、高精度

　　在擁有海洋鹽度探測(cè)衛(wèi)星之前，中國(guó)大多采用海洋科考船或漂流浮標(biāo)，來(lái)獲取一手海洋鹽度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)覆蓋范圍和觀測(cè)連續(xù)性有限。而海洋鹽度探測(cè)衛(wèi)星可以全天時(shí)、全天候獲取全球海洋鹽度信息。

　　衛(wèi)星研制人員表示，在正常工作狀態(tài)下，衛(wèi)星可以不間斷地記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)，并在飛行至地面站接收范圍內(nèi)時(shí)將數(shù)據(jù)下傳。衛(wèi)星每天可獲取全球70%以上的海洋鹽度數(shù)據(jù)，每3天可覆蓋全球。

　　高精度是海洋鹽度探測(cè)衛(wèi)星的另一特點(diǎn)。據(jù)衛(wèi)星研制人員介紹，海洋鹽度探測(cè)衛(wèi)星探測(cè)精度可達(dá)月均0.1PSU。PSU(實(shí)用鹽度標(biāo)準(zhǔn))是海洋學(xué)中用于衡量海洋鹽度的標(biāo)準(zhǔn)，通常以‰表示。全球海洋平均鹽度為35‰，海洋中總含鹽量基本穩(wěn)定，然而受到降水、蒸發(fā)、陸地淡水匯入、洋流、海域封閉地形、海冰融化等影響，不同海域的含鹽量略有不同。

　　“全球大部分海域的海水鹽度變化基本上只有幾個(gè)PSU，我們需要盡可能地捕捉海洋鹽度的細(xì)微變化。海洋鹽度探測(cè)衛(wèi)星的精確程度相當(dāng)于能夠準(zhǔn)確測(cè)出1000克海水中含35.0克鹽還是34.9克鹽。”衛(wèi)星研制人員說(shuō)。

　　據(jù)了解，衛(wèi)星獲取的海洋鹽度數(shù)據(jù)將在海洋環(huán)境預(yù)報(bào)、海洋生態(tài)預(yù)報(bào)、短期氣候預(yù)測(cè)、水循環(huán)監(jiān)測(cè)與研究、水下環(huán)境保障、極地海冰監(jiān)測(cè)、海面風(fēng)場(chǎng)和臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)、全球氣候變化研究等方面發(fā)揮重要作用。未來(lái)，相關(guān)數(shù)據(jù)也將為世界共享，為全球海洋治理、維護(hù)全球海洋環(huán)境和人類共同利益貢獻(xiàn)中國(guó)力量。(完)