海洋卫星有什么用途

海洋卫星有什么用途

人类居住的地球，其表面大部分为海洋，约占整个地球表面积的71%。它变化无常，对人类活动的影响是非常巨大的。对海洋进行深入了解和认识一直是科学家们迫切的愿望。然而，海洋上观测条件比陆地上要困难得多，利用船舶测量的经典的海洋学观测方法有很大的局限性，严重妨碍了海洋现象，特别是海洋动力学现象的观测。只有对海洋多变的状态做连续和实时的观测，才有可能使人类及时掌握海洋动力学数据，认识海洋，开发和利用海洋。

装备光学成像设备和能探测海洋电磁辐射及其在不同状态下的海面的反射、散射等特性的微波设备的海洋卫星，不仅能测得海洋水面的图像，还能获知海水温度，海面风速、风向，海面波浪高度，海面的湾流，海貌等数据。

根据卫星轨道运行特点，海洋卫星能在短时间内提供大面积的乃至全球性的海洋数据，从而使其成为观察海洋学，特别是海洋动力学现象的最强有力的工具。海洋卫星还能预测海洋总的环流，概略监视和预测海洋表面的动力学现象，改善全球天气预报和全球水准面的精度。

海洋卫星一般装备5种遥感器，即雷达测高仪、微波风场散射计、综合孔径雷达、微波辐射计、可见光和红外辐射计。雷达测高仪有两项功能:其一是测量卫星到星下点海面的距离，为测量海洋水准面提供数据。测距精度可达正负10厘米。其二是测量海面的粗糙度，以便获得1～20米范围内的波浪高度信息，精度为波高的10%。海底地震引起海啸，传播速度很快，常常会给岸边和海上船舶造成巨大灾害。雷达测高计能够测量海啸波的高度和分布，确定海啸传播方向，对即将被袭击地区发出预警。

综合孔径雷达，可以获得海洋的图像，从这些图像可以提取海洋的波形图和海洋动力学特性。雷达能发射波长为50～1000米的海水波图像。这种成像雷达波可以穿过云层，风雨无阻，昼夜都能进行工作。它能提供靠近海岸线的波浪图，矿物沉淀和其他类似特征的高分辨率图象，测量它们的面积。还能测绘冰原、油污等污染范围。它还能以25米的分辨率确定鱼群和测绘海流图。

微波风场散射计也是一部有源雷达，是一种长脉冲雷达。它可测量全球范围内任何方向的风场，测量风速范围从每秒钟3～25米。散射计的地面覆盖范围是离星下点两侧约235千米对称的一条宽带。

微波辐射计是一种扫描多频率无源微波遥感器，能感测海洋表面微波辐射的强度或表面辐射微波的亮度温度。亮度温度是物质发射率、电解性质和粗糙度的函数。这种微波辐射计能探测大于每秒钟50米速度的海面风的振幅，能检测2～35℃范围内的海水表面温度，测量大气中的水蒸汽、海岸特征等。扫描微波辐射计天线从卫星上垂直地面作正负35°范围内扫描，相当于以星下点为中心约1000千米的地面覆盖范围。微波辐射计为微波风场散射计、雷达测高计提供重要的大气校正数据。

可见光和红外辐射计是辅助测量设备，提供海洋海岸、大气特性的可见光和热红外图像，帮助识别海流、暴风雨、海洋冰、云层、岛屿等。它使用360°的扫描，监视星下1800千米宽的覆盖带。

海洋卫星给人类创造的物质利益是巨大的。它能提供实时的或近实时的环境条件数据，能使海上和岸边生命保护、岸边建设、船舶设计制造、捕鱼、海上作业等工程设计更加合理和经济。