新的海洋监测卫星“哨兵”开始提供海平面上升的超精确测量数据

来源：中国数字科技馆

随着全球气候的变暖，地球上的海洋正在上升。三十年来，科学家们一直依靠“天空之眼”来观察水域，即密切跟踪全球海洋活动的卫星。而最新观测卫星——哨兵6号迈克尔·弗雷里奇（Michael Freilich）刚刚开始发回数据。

这颗卫星以已故美国宇航局气候科学家迈克尔·弗雷里奇的名字命名，于去年11月从加州范登堡空军基地发射升空。随着时间的推移，“哨兵6号”将能够给科学家提供比之前的卫星更精确的海洋表面数据，精确到只有几厘米。因此，它将使气象学家能够更好地跟踪天气模式，如新生的飓风，并准确地监测温度和海平面上升。

目前，它的任务才刚刚开始。NASA喷气推进实验室(JPL)的项目科学家乔什·威利斯(Josh Willis)在一份声明中说：“知道卫星正在工作并且数据看起来很好，我们松了一口气。”“几个月后，哨兵6 号Michael Freilich将接替杰森3号，而此次数据发布是这一过程的第一步。”

哨兵6号是海洋观测卫星系列中的最新发射。自1992年“托佩克斯/波塞冬”（TOPEX/Poseidon）任务开启，科学家首次能够在全球范围内定期观测海洋过程（“托佩克斯/波塞冬”任务1992年由美国国家航空航天局喷气推进实验室（NASA/JPL）和法国国家空间研究中心（CNES）联合发展，不仅是“世界海洋环流试验”计划的重点项目，也是“热带海洋和全球大气实验/耦合海洋大气反应”实验的重要项目。）贾森系列紧随其后：分别于2001年、2008年和2016年发射了三颗卫星。贾森3号，最后一颗，仍在努力测量海平面和帮助天气预报。

“哨兵6号”是欧盟哥白尼地球观测计划的一部分，现在与杰森3号在轨道上的距离为830英里（1336公里）。这两颗卫星定期扫描世界上90%的海洋。然后，科学家们将两颗卫星的数据进行比较，以确保“哨兵6号”在取代“贾森3号”成为主要的海平面监测卫星之前能够胜任这项任务。

哨兵6号的主要改进是其先进的高度计，称为波塞冬-4。基于合成孔径雷达（SAR）技术，波塞冬-4比传统雷达测高仪具有更精确的测量，因为它能够分析雷达信号从海洋表面反弹并返回航天器时的多普勒效应。(多普勒效应是指移动的信号源发射的信号在接近或远离接收器时频率的变化。)

负责“哨兵6号”任务科学家Craig Donlon说：“为了从贾森3号的低分辨率测量可靠地过渡到哨兵6号的高分辨率，波塞冬-4高度计同时获得了传统的低分辨率测量和高分辨率合成孔径雷达测量。”欧洲航天局在一份声明中说。“我们非常高兴地看到，哨兵6的数据基于地面独立测量的验证显示了良好的性能。”。”

“哨兵6号”的两组数据已提供给全球天气预报界，分别提供了精度为2.3英寸(5.8厘米)和1.4英寸(3.5厘米)的海平面高度信息。第一组数据流在获取后立即可用。第二组在经过额外处理两天后发布。美国宇航局和欧洲航天局在声明中表示，今年晚些时候，将向气候研究人员发布更精确的数据，精确度可达1.2英寸(2.9厘米)。

除了美国宇航局和欧空局之外，美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和法国国家空间研究中心也为该任务做出了贡献。该卫星由位于德国达姆施塔特的欧洲气象卫星开发组织（欧洲气象卫星）运营。

哨兵6号不会是同类中的最后一个。一颗名为“哨兵- 6b”的双星计划于2025年发射。这两颗卫星将确保科学家们在卫星测量的第40年里继续接收到最精确的海平面数据。

在气候变化加速全球海平面上升之际，这些数据尤为重要。科学家们在过去30年观察到全球海平面上升的趋势，人们的担忧势必会继续。

美国宇航局在声明中称，由于大气中温室气体浓度不断增加，海洋吸收了地球捕获的90%以上的热量。当水温升高时，它的体积会膨胀，导致海平面上升。随着地球变暖，融化的冰盖进一步增加了高度。因此，世界上许多低洼的沿海地区已经面临频繁的洪水，一些地区未来可能变得不适合居住。观测卫星将帮助科学家更好地预测未来可能存在的危险地区。