歐空局CryoSat衛(wèi)星設定新的海平面測量標準

海平面是一項非常靈敏的氣候變化指標，可反映氣候系統(tǒng)各個方面的情況，如熱量、冰川及冰蓋的消融等。精確監(jiān)測海平面的變化不僅對于理解氣候的形成和變化具有重要意義，而且有助于研究海平面上升所帶來的社會和經(jīng)濟影響，特別是對沿海地區(qū)的影響。然而，沿著蜿蜒曲折的海岸線對海平面進行測量是一項非常復雜的工作。歐空局（ESA）的CryoSat-2衛(wèi)星目前正在通過其雷達測高儀改變這一狀況，從而使海平面的測量更簡便、準確。

此前的雷達測高儀主要用于海洋和陸地的高度測量，而CryoSat衛(wèi)星搭載了首個為測量冰層而設計的傳感器——全天候微波雷達測高儀，能夠高精度地測量海平面，其垂直測量精度達1cm～3cm，能夠隨時掌握兩極冰蓋厚度的變化情況。這些信息有助于預測極地冰融化對海洋環(huán)流模式、海平面，以及全球氣候造成的影響。該雷達測高儀配備兩根天線，通過一個特殊裝

海置接收首次的雷達回聲并進行1m的差距補償，衛(wèi)星上的觀測設備還可以更好地分辨下方冰層的形狀，有關冰川坡度及走向的信息也更為準確。挪威生命科學大學的科學家發(fā)現(xiàn)，CryoSat衛(wèi)星能夠以極高的精度對沿海地區(qū)的海平面進行測量。

眾所周知，在沿海地帶使用衛(wèi)星高度計進行海平面測量是非常困難的。由于挪威由眾多島嶼、陡峭的山區(qū)，以及狹長的海灣等組成，其擁有世界上第二長的海岸線，長約數(shù)十萬千米。通常，使用傳統(tǒng)的高度計獲取精確觀測數(shù)據(jù)必須要遠離海岸，因為在近海海岸使用雷達波測量海平面高度極易受到干擾。曲折的海岸線意味著不同高度計獲得的讀數(shù)較為混亂，誤差達10cm甚至更大。

相比之下，CryoSat衛(wèi)星的測量數(shù)據(jù)精度與挪威測繪局部署在挪威西南部的斯塔萬格（Stavanger）驗潮儀相當。傳統(tǒng)的測高儀在5年時間內(nèi)獲得了幾十個與驗潮儀相近的觀測結果，而CryoSat衛(wèi)星則獲得了7000多個與驗潮儀非常接近的測量結果，且結果更接近斯塔萬格驗潮儀獲得的數(shù)據(jù)，偏差在7cm以內(nèi)，而傳統(tǒng)測高儀的偏差達10cm～15cm。這表明，在受海平面變化影響較大的沿海地帶，CryoSat衛(wèi)星搭載的雷達測高儀的準確性更高。

此外，搭載在Envisat衛(wèi)星和Jason-3衛(wèi)星等衛(wèi)星上的傳統(tǒng)測高儀的尺寸通常比CryoSat衛(wèi)星和“哨兵”-3（Sentinel-3）衛(wèi)星上搭載的新型雷達測高儀大10～30倍，同時，CryoSat衛(wèi)星也為挪威的其它海岸的海平面測量提供了準確的測量數(shù)據(jù)。與部署在挪威北部的羅弗敦群島地區(qū)的卡伯爾沃格（Kabelv?g）驗潮儀相比，CryoSat衛(wèi)星的測量誤差已經(jīng)降至5.4cm。

據(jù)悉，計劃于2017年發(fā)射升空的“哨兵”-3號衛(wèi)星將攜帶更為先進的類似傳感器，將持續(xù)對海洋、陸地、冰雪、大氣進行監(jiān)測，為大規(guī)模全球海洋動力學研究提供重要信息。 (唐 甜)

▲ 歐空局的CryoSat-2衛(wèi)星