「模型」NERC将首次调查地球表层水，建立河口管理水文模型
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【「模型」NERC将首次调查地球表层水，建立河口管理水文模型】图片来自网络
2020年2月11日 ， 自然环境研究委员会（NERC）发布信息称 ， 将与英国航天局（UKSA）联合 ， 利用地表水和海洋地形卫星（SWOT）的密集数据进行校准和验证 ， 建立河口管理水文模型 ， 利用这些知识来进行河口管理 。
SWOT任务的目的是对地球表层水进行首次全球调查 ， 观察海洋表面地形的细节 ， 并测量地球表面水体随时间的变化 。校准和验证阶段提供了一个独特的机会 ， 可以对塞文河口进行快速时间采样（1天） ， 此外还提供了对水面高程、坡度、淹没程度和流量的观测 。SWOT卫星任务是一个由美国国家航空航天局、加拿大国家空间研究中心、加拿大航天局和英国航天局资助约10亿美元的项目 。该项目计划于2021年9月启动 ， 之后SWOT将对地球表层水进行首次全球调查 ， 提供海洋表面地形的精细分辨率细节 ， 并测量湖泊与河流随时间的变化 。目前的测高卫星 ， 如Jason/TOPEX-Poseidon一类的仪器 ， 沿着一条线跟踪水位的高度 ， 间距约为120公里 。SWOT分析法作为一种扫描仪器 ， 可以绘制出分辨率在1km左右的水高网格 ， 其分辨率是现有技术的100倍以上 。当平均水深超过1平方公里时 ， 仪器将测量水面高度至小于10厘米均方根误差（RMSE） 。这将使科学家能够研究海洋和大气之间热量与碳交换关键组成部分的小尺度特征 。在众多结果中 ， 测量将彻底改变对全球水循环的理解 ， 以及对中尺度涡流对海洋和沿海动态影响的认识 。SWOT将能够测量河口水位空间变异性 ， 包括在低潮和低流量期间 。它将使人们更好地了解对沿海和河口地区（如航行、侵蚀和扩散污染物）产生重要影响的小尺度洋流和涡流 。河口潮流通量具有很强的非对称性和非平稳性 ， 对潮汐信号的精确建模与理解提出了复杂的挑战 。许多河口都是如此 ， 但由于塞文河的潮汐变化很大 ， 情况比大多数河口都复杂 。
SWOT将在2021年9月发射后大约3个月 ， 进行仪器检测之后 ， 进入3个月的快速取样阶段 ， 用于校准和检验 。在这一阶段 ， 卫星轨迹再访问时间将为1天（而名义轨道的平均时间为10.5天） ， 通过对数量非常有限的地面轨道取样来实现 。其中一条轨道将穿越英国 ， 是全球唯一一条在快速采样阶段覆盖河口的轨道 。因此 ， 从该站点收集数据是获取来自特定沿海系统的丰富数据集的唯一机会 。
通过地面验证 ， 数据将为复杂而动态的河口系统提供独特的视角 。进行地面测量 ， 包括安装监测网、在不同时间进行地面-水基测量 ， 以捕捉潮汐和排放情况等 ， 以及测量水流和水质（例如：水高度动态、排放和流速场、温度和浑浊度） 。在校准和检验阶段的1天快速重复周期中 ， 将对地表高程、坡度、淹没程度和流量进行密集的地面-水基测量 。这些基于地面和卫星的测量将一起提供所需的数据 ， 以建立河口的详细水动力学模型 ， 并有助于卫星的校准和验证 。
转载本文请注明来源及作者：中国科学院兰州文献情报中心《资源环境动态监测快报》2020年第06期 ， 吴秀平 编译 。
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