Pozorování oceánu - Ocean observations - Wikipedia

Následující seznamy jsou považovány za základní proměnné oceánského podnebí Oceánský pozorovací panel pro klima (OOPC)[1] které jsou v současné době proveditelné se současnými pozorovacími systémy.

Klimatické proměnné oceánu

Povrch atmosféry

Vzduch Teplota
Srážky (meteorologie)
vypařování
Tlak vzduchu, tlak na hladinu moře (SLP)
Povrchové radiační toky
Povrchové termodynamické toky
Rychlost a směr větru
Napětí povrchového větru
Vodní pára

Oceánský povrch

Povrchová teplota moře (SST)
Slanost povrchu moře (SSS)
Hladina moře
Stav moře
Mořský led
oceánský proud
Barva oceánu (pro biologickou aktivitu)
Parciální tlak oxidu uhličitého (pCO2 )

Oceánský podpovrch

Zdroje pozorování oceánu

Satelit

Existuje složená síť satelitů, která generuje pozorování. Tyto zahrnují:

TypPozorované proměnnéOdpovědné organizace
Infračervené (IR)SST, mořský ledCEOS, IGOS, CGMS
Mikrovlnná trouba třídy AMSRSST, rychlost větru, mořský ledCEOS, IGOS, CGMS
Povrchový vektorový vítr (jsou požadovány dva širokoúhlé rozptyly)povrchový vektorový vítr, mořský ledCEOS, IGOS, CGMS
Barva oceánukoncentrace chlorofylu (biomasa fytoplanktonu)IOCCG
vysoce přesná výškoměranomálie hladiny moře z ustáleného stavuCEOS, IGOS, CGMS
nízko přesná výškoměrhladina mořeCEOS, IGOS, CGMS
Radar se syntetickou clonoumořský led, mořský státCEOS, IGOS, CGMS

In situ

Existuje složená síť pozorování in situ. Tyto zahrnují:

TypPozorované proměnnéOdpovědné organizace
Globální pole s brilantním povrchem s rozlišením 5 stupňů (celkem 1250)SST, SLP, proud (na základě změny polohy)JCOMM Panel pro spolupráci datových bójí (DBCP)
Globální síť tropických kotvících bójí (asi 120 kotvišť)typicky SST a povrchový vektorový vítr, ale může také zahrnovat proměnné SLP, proud, tok vzduchu-mořePanel implementace tropické kotvící bóje JCOMM DBCP (TIP)
Flotila dobrovolnických pozorovacích lodí (VOS)veškerý proveditelný povrch ECVTým pozorování lodí JCOMM (SOT)
VOSClimveškerý proveditelný povrch ECV plus rozsáhlá metadata lodiTým pozorování lodí JCOMM (SOT)
Globální odkazovací kotevní síť (29 kotviště)veškerý proveditelný povrch ECVOceanSITES
GLOSS základní síť na úrovni moře plus regionální / národní sítěhladina mořeJCOMM GLOSS
Uhlík VOSpCO2, SST, SSSIOCCP
Bóje z mořského ledumořský ledJCOMM DBCP IABP a IPAB

Podpovrch

Existuje složená síť podpovrchových pozorování. Tyto zahrnují:

TypPozorované proměnnéOdpovědné organizace
Opakujte XBT (Očekávaný bathytermograf ) síťová linka (41 linek)TeplotaTým pozorování lodí JCOMM (SOT)
Globální síť tropických kotvících bójí (~ 120 kotvišť)Teplota, slanost, proud, další proveditelné autonomně pozorovatelné ECVPanel implementace tropické kotvící bóje JCOMM DBCP (TIP)
Referenční kotevní síť (29 kotvišť)všechny samostatně pozorovatelné ECVOceanSITES
Trvalá a opakovaná hydrografická síť založená na lodíchVšechny proveditelné ECV, včetně těch, které závisí na získání vzorků vodyIOCCP, CLIVAR, další národní úsilí
Argo (oceánografie) síťteplota, slanost, proudArgo
Monitorování kritického proudu a dopravyteplota, teplo, sladká voda, transport uhlíku, hmotnostCLIVAR, IOCCP, OceanSITES
Regionální a globální programy syntézyodvozené proudy, přepravuje mřížkovaná pole všech ECVGODAE, CLIVAR, další národní úsilí
Kabel oceánské observatořezvuk, zpětný rozptyl, chlorofyl, CO2, vodivost, proudy, hustota, Eh, gravitace, železo, ozáření, metan, dusičnan, kyslík, tlak, slanost, seismický, sigma-T, rychlost zvuku, teplota, zákal, videoOcean Networks Kanada Monterey Accelerated Research System, Iniciativa oceánských observatoří, ALOHA, ESONET (European Seas Observatory NETwork), Dense Oceanfloor Network System for Earthquakes and Tsunamis (DONET), Fixed-Point Open Ocean Observatories (FixO3 ).

Přesnost měření

Kvalita in situ měření není jednotná napříč prostorem, časem a platformami. Různé platformy využívají širokou škálu senzorů, které pracují v široké škále často nepřátelských prostředí a používají různé protokoly měření. Občas jsou bóje ponechány bez dozoru po delší dobu, zatímco lodě mohou mít při shromažďování a přenosu údajů určitý dopad na člověka.[2] Proto je nezbytná kontrola kvality, než mohou být data in situ dále použita ve vědeckém výzkumu nebo v jiných aplikacích. Toto je příklad kontroly kvality a monitorování teplot povrchu moře měřených loděmi a bójemi, systém iQuam vyvinutý v NOAA / NESDIS / STAR,[3] kde statistiky ukazují kvalitu in situ měření povrchových teplot moře.

Jedním z problémů, kterým čelí oceánské observatoře v reálném čase, je schopnost poskytovat rychlé a přesné hodnocení kvality dat. Ocean Networks Canada právě zavádí kontrolu kvality příchozích dat v reálném čase. U skalárních dat je cílem splnit pokyny skupiny QARTOD (Quality Assurance of Real Time Oceanographic Data). QARTOD je americká organizace, která má za úkol identifikovat problémy spojené s příchozími daty v reálném čase z amerického integrovaného systému pozorování oceánů (IOOS). Velkou částí jejich agendy je vytváření pokynů pro určování kvality údajů v reálném čase a jejich vykazování vědecké komunitě. Testování kvality dat v reálném čase ve společnosti Ocean Networks Canada zahrnuje testy určené k zachycení selhání přístrojů a velkých výkyvů nebo výpadků dat dříve, než jsou data zpřístupněna uživateli. Testy kvality v reálném čase zahrnují splnění standardů výrobce nástroje a celkové rozsahy observatoře / stanoviště stanovené z předchozích údajů. Vzhledem k umístění některých přístrojových platforem ve vysoce produktivních oblastech jsme navrhli také testy se dvěma senzory, např. pro některé senzory vodivosti. Testování kontroly kvality je rozděleno do 3 samostatných kategorií. První kategorie je v reálném čase a testuje data před jejich analýzou do databáze. Druhou kategorií je testování se zpožděným režimem, kde archivovaná data podléhají testování po určité době. Třetí kategorií je manuální kontrola kvality datovým expertem společnosti Ocean Networks Canada.

Dostupné historické údaje

OceanSITES [4] spravuje sadu odkazů na různé zdroje dostupných údajů o oceánu, včetně: Hawaiian Ocean Timeseries (HOT),[5] JAMSTEC Kuroshio Extension Observatory (JKEO),[6] Linka W monitorující hluboký západní hraniční proud v severním Atlantiku,[7] a další.

Tato stránka obsahuje odkazy na ARGO Float Data, The Data Library and Archives (DLA), Falmouth Monthly Climate Reports, Martha's Vineyard Coastal Observatory, Multibeam Archive, the Seafloor Data and Observation Visualization Environment (SeaDOVE): Webový server GIS Databáze multi-skalárních údajů o mořském dně, sběr údajů o sedimentech na mořském dně, datový archiv kotvení v horním oceánu, americký datový systém GLOBEC, americký datový systém JGOFS a systém WHOI Ship Data Grabber System.

V knihovně dat uvedené na Kolumbijské univerzitě existuje celá řada datových sad:[8]

Tato knihovna obsahuje:

  • LEVITUS94 je Atlas světového oceánu od roku 1994, atlas objektivně analyzovaných polí hlavních parametrů oceánu v roční, sezónní a měsíční časové stupnici. Nahrazuje jej WOA98.
  • NOAA NODC WOA98 je Atlas světového oceánu od roku 1998, atlas objektivně analyzovaných polí hlavních parametrů oceánu v měsíčních, sezónních a ročních časových měřítcích. Nahrazeno WOA01.
  • NOAA NODC WOA01 je Atlas světa oceánu 2001, atlas objektivně analyzovaných polí hlavních parametrů oceánu v měsíčních, sezónních a ročních časových měřítcích. Nahrazeno WOA05.
  • NOAA NODC WOA05 je Atlas světa oceánu 2005, atlas objektivně analyzovaných polí hlavních parametrů oceánu v měsíčních, sezónních a ročních časových měřítcích.

Pozorování na místě trvající od počátku 17. století do současnosti jsou k dispozici v mezinárodním souboru údajů o komplexní atmosféře oceánů (ICOADS).

Tato sada dat zahrnuje pozorování řady povrchových oceánských a atmosférických proměnných z lodí, kotvících a unášených bójí a stanic C-MAN.

V roce 2006 Ocean Networks Kanada začal sbírat in situ měření s vysokým rozlišením z mořského dna v Saanich Inlet, blízko Victoria, Britská Kolumbie, Kanada.[9] Monitorovací místa byla později rozšířena až k Gruzínskému průlivu[10] a 5 míst u západního pobřeží Vancouver Island, Britská Kolumbie, Kanada. Všechna historická měření jsou volně dostupná na datovém portálu Ocean Networks Canada, Oceans 2.0.[11]

Budoucí vývoj

Oblasti vyžadující výzkum a vývoj[12]

  • Satelitní pozorování s vyšším rozlišením a přesností a více spektrálními pásmy z geostacionárních satelitů
  • vylepšená schopnost pozorování barev oceánů v pobřežních a kalných vodách
  • vylepšená interpretace údajů o mořském ledu ze satelitů
  • satelitní měření slanosti
  • Pozorování vyhodnocení a návrhu systému, včetně zlepšení parametrizace toku vzduch-moře.
  • Vylepšení oceánských platforem, včetně zvýšených schopností pro plováky Argo
  • vylepšená technologie kluzáků a vyvazovací technologie.
  • Nový vývoj oceánských senzorů a systémů, včetně vylepšené ochrany proti biologickému znečištění, autonomních systémů pro odběr vzorků vody, optických a akustických systémů, vzdušných proměnných senzorů a obousměrných, nízkonákladových a nízkoenergetických telekomunikací.
  • Nová a vylepšená schopnost měřit biogeochemické proměnné, živiny a rozpuštěný kyslík a oxid uhličitý a také identifikovat organismy.
  • Vylepšené přístroje, včetně měřičů proudu blízkého povrchu, radiometrů ve vodě, senzorů proměnných rozhraní vzduch-moře a turbulentních toků a senzorových systémů VOS.

Budoucnost oceánských pozorovacích systémů:

  • Bezpilotní podvodní vozidla s průvodcem[13]

Organizace

Reference

  1. ^ „OOPC“. Ioc-goos-oopc.org. Citováno 14. ledna 2015.
  2. ^ Kent, Elizabeth C .; Challenor, Peter G .; Taylor, Peter K. (1999). „Statistické stanovení náhodných pozorovacích chyb přítomných v meteorologických zprávách o dobrovolném pozorování lodí“. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 16 (7): 905–914. Bibcode:1999JAtOT..16..905K. doi:10.1175 / 1520-0426 (1999) 016 <0905: ASDOTR> 2.0.CO; 2.
  3. ^ „iQuam - monitorování kvality SST in situ“. Star.nesdis.noaa.gov. Citováno 14. ledna 2015.
  4. ^ [1][mrtvý odkaz ]
  5. ^ „Složka fyzické oceánografie Hawaii Ocean Timeseries (HOT / PO)“. Soest.hawaii.edu. Citováno 14. ledna 2015.
  6. ^ „Datový web JKEO“. Jamstec.go.jp. Citováno 14. ledna 2015.
  7. ^ „Linie W - Monitorování hlubinných západních proudů severního Atlantiku“. Whoi.edu. Citováno 14. ledna 2015.
  8. ^ "datová sada: ZDROJE". Iridl.ldeo.columbia.edu. Citováno 14. ledna 2015.
  9. ^ „VENUS slaví 6 let streamovaných dat“. Oceannetworks.ca. Citováno 3. listopadu 2015.
  10. ^ „Střední průliv Gruzie“. Oceannetworks.ca. Ocean Networks Kanada. Archivovány od originál dne 01.11.2015. Citováno 2015-11-03.
  11. ^ Jenkyns, Reyna (20. září 2010). „NEPTUNE Canada: Integrita dat z mořského dna k vašim (virtuálním) dveřím“. Oceány 2010. s. 1–7. doi:10.1109 / OCEANS.2010.5664290. ISBN  978-1-4244-4332-1. S2CID  27181386.
  12. ^ [2] Archivováno 20. července 2009, v Wayback Machine
  13. ^ „Let napříč Atlantikem - Scarlet Knight“. Rucool.marine.rutgers.edu. Citováno 14. ledna 2015.
  14. ^ "Domov". Ioc-goos.org. Citováno 14. ledna 2015.
  15. ^ "Světová meteorologická organizace". Wmo.int. Citováno 14. ledna 2015.
  16. ^ https://web.archive.org/web/20080818155637/http://www.ocean.us/. Archivovány od originál dne 18. srpna 2008. Citováno 4. září 2008. Chybějící nebo prázdný | název = (Pomoc)
  17. ^ „Argo: oficiální web“. Argo.net. Citováno 14. ledna 2015.
  18. ^ „Argo - součást integrované globální strategie pozorování“. Argo.ucsd.edu. Citováno 14. ledna 2015.
  19. ^ "Pozorování oceánu". Godae.org. Archivovány od originál dne 2012-02-16. Citováno 14. ledna 2015.
  20. ^ „Ocean Networks Canada“. oceannetworks.ca. Citováno 2. listopadu 2015.
  21. ^ [3] Archivováno 29. Června 2008 v Wayback Machine
  22. ^ „Konsorcium pro vedení oceánu“. Archivovány od originál dne 26. 4. 2009. Citováno 14. ledna 2015.
  23. ^ FixO3, oficiální webová stránka