“望聞問切” 海洋鹽度探測衛星高精度測量海水有多鹹

　　中新社北京11月14日電 題：“望聞問切” 海洋鹽度探測衛星高精度測量海水有多鹹

　　作者 馬帥莎 王琬涵 劉錦洋

　　11月14日，海洋鹽度探測衛星在太原衛星發射中心成功發射。該衛星填補了中國高精度全球海洋鹽度探測能力的空白，可為中國實施海洋資源開發、災害防治和環境監測等提供重要數據支撐。

　　“望聞問切”測海水有多鹹

　　在海洋動力環境中，“溫、鹽、深、風、浪、流”是讀懂海洋的“六大密碼”。其中，海洋鹽度測量是海洋探測的一大難關。目前，全球尚未有大範圍連續穩定的高精度海洋鹽度探測數據。

　　如何在太空測出海水有多鹹？研製團隊調研發現，“輻射亮溫”是海洋鹽度探測的關鍵，通過高精度亮溫數據，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度的物理量，會跟隨海洋鹽度變化而變化，可通過微波輻射計進行測量。然而，海洋鹽度所帶來的亮溫信號變化非常微弱，測量過程還會受海面溫度、海面粗糙度、人為信號干擾等因素影響。

　　為了在“噪聲”中盡可能提取亮溫數據，研製團隊在衛星上安裝了三台載荷，對海洋進行“望聞問切”，同步獲取亮溫和干擾因素等數據。

　　“望”即衛星“登高望遠”，“站”在“太空視角”，對全球海洋進行大範圍的連續觀測。

　　“聞”是海洋鹽度探測衛星的重要工作。衛星搭載了綜合孔徑輻射計、主被動探測儀，均可“收聽”海面微波信號。主被動探測儀中的被動探測儀既可“收聽”海面“低聲訴説”的亮溫資訊，還能“收聽”海面“中高音”部分。

　　“問”則由另一個載荷頻譜監測儀完成。由於衛星的主要工作波段L波段也是手機通信、北斗導航等的工作波段，衛星接收到的信號會受到人類活動信號干擾。而頻譜監測儀如同一個功能更全面的“耳朵”，可以固定工作在L波段，通過“收聽”海面微波信號，不僅可以分辨“音色”，還能“詢問”干擾源位置，精準鎖定干擾資訊，幫助科研人員排除射頻干擾。

　　“切”則是衛星唯一的主動動作，由主被動探測儀中的主動儀器——L波段微波散射計來完成。它通過向海面發射微波信號，測算信號遇到海面波浪等發生的後向散射系數，如同“伸手摸”海面的“皮膚狀況”，用來探測海面粗糙度。

　　全天時、全天候、高精度

　　在擁有海洋鹽度探測衛星之前，中國大多采用海洋科考船或漂流浮標，來獲取一手海洋鹽度數據，數據覆蓋範圍和觀測連續性有限。而海洋鹽度探測衛星可以全天時、全天候獲取全球海洋鹽度資訊。

　　衛星研製人員表示，在正常工作狀態下，衛星可以不間斷地記錄觀測數據，並在飛行至地面站接收範圍內時將數據下傳。衛星每天可獲取全球70%以上的海洋鹽度數據，每3天可覆蓋全球。

　　高精度是海洋鹽度探測衛星的另一特點。據衛星研製人員介紹，海洋鹽度探測衛星探測精度可達月均0.1PSU。PSU(實用鹽度標準)是海洋學中用於衡量海洋鹽度的標準，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定，然而受到降水、蒸發、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PSU，我們需要盡可能地捕捉海洋鹽度的細微變化。海洋鹽度探測衛星的精確程度相當於能夠準確測出1000克海水中含35.0克鹽還是34.9克鹽。”衛星研製人員説。

　　據了解，衛星獲取的海洋鹽度數據將在海洋環境預報、海洋生態預報、短期氣候預測、水迴圈監測與研究、水下環境保障、極地海冰監測、海面風場和颱風監測、全球氣候變化研究等方面發揮重要作用。未來，相關數據也將為世界共用，為全球海洋治理、維護全球海洋環境和人類共同利益貢獻中國力量。(完)