海洋卫星,慧眼识海

  一望无际的大海不仅美不胜收,而且还蕴藏着无数宝藏。自20世纪70年代以来,随着人口、资源和环境压力等问题的日趋严重,各沿海国家不断加快海洋开发步伐。但是随之而来的,是海洋生态环境的一步步恶化。

  21世纪被人类称为“海洋世纪”。然而,要想对这一占地球表面积70.8%的不断运动着的水体进行全面、及时的了解和保护,掌握其活动规律,靠一般方法是很难实现的。就目前和可以预见的未来来看,海洋卫星是认识海洋全貌的最佳利器。

  三大法宝

  依托海洋卫星,人们可以经济、方便地对大面积海域进行实时、同步、连续的监测,因此海洋卫星被公认为是海洋环境监视监测的重要手段。

  从全球范围来讲,海洋卫星目前主要有三类:

  一是海洋水色卫星系列,以可见光、红外探测水色水温为主,其探测要素包括叶绿素、悬浮泥沙、海面温度、污染物质等,可用于监测海面赤潮、溢油、热污染、海冰冰情、浅海地形,为海洋环境监测、环境保护和执法管理提供基础信息。

  二是海洋动力环境卫星系列,以主动微波探测为主,全天候获取海面风场、海面高度和海面温度等,可提高灾害性海况预报水平,为国民经济建设和国防建设提供服务,为海洋科学研究、全球气候变化提供实测数据。

  三是海洋监视监测卫星系列(又叫“海洋环境综合监测卫星”),它也是运用微波探测技术,但不同的是其主要依托合成孔径雷达,所以它既能成像,也能实现对海洋环境要素的提取。

  大洋神探

  目前,我国已成功发射了三颗海洋卫星,包括两颗海洋1号系列水色卫星和一颗海洋2号系列海洋动力环境卫星,实现了对包括黄岩岛在内的南海海域海洋环境的监测。

  2002年5月15日,我国第1颗海洋卫星—海洋1号A星升空。它属于小卫星,质量为368千克,设计寿命2年(现已退役)。该卫星载有10通道海洋水色扫描仪和4通道CCD海岸带成像仪,通过对海洋水色要素的探测,为海洋生物资源开发利用、海洋污染监测与防治、海岸带资源开发和海洋科学研究等提供科学依据和基础数据。

  2007年4月11日,我国第2颗海洋卫星—海洋1号B星升空。它是海洋1号A星的后续星,质量为442千克。该卫星被用于对我国所管辖的近3×106平方千米海域的水色环境实施大面积、实时、动态的监测,并具备对世界各大洋和南北极区的探测能力。目前,该卫星正在超期服役。利用海洋1号B星数据,科学家们定期制作我国管辖海域及周边海域的旬、月、季平均的叶绿素浓度分布等海洋水色信息,以提供给相关行业和部门使用。此外,该卫星还用于海冰灾害、绿潮灾害、赤潮灾害监测等。

  2011年8月17日,我国第1颗海洋动力环境卫星—海洋2号A星升空。它是中型卫星,质量为1575千克,集主、被动微波遥感器于一体,使我国首次具备了全天候、全天时观测海洋的能力。它只需两天即可实现对全球90%海面的观测,能直接为灾害性海况预警预报提供实测数据;还可用于海上溢油监测,为海洋环境保护和维权执法提供辅助决策支持。目前,它仍在轨工作。

  未来,我国将发射的海洋3号属于海洋监测卫星。它将在运行时间上与前两类卫星错开,以实现互补,解决近海海洋环境监测面临的全天候、高分辨率遥感资料与技术手段缺乏的问题。

  这三种海洋系列卫星,与气象卫星、资源卫星、环境与灾害监测卫星系列一起,共同构成我国长期稳定运行的卫星对地观测体系,并与海监飞机、船舶、浮标和岸站等观测手段一起,构成以卫星为主导的海域立体动态监测网和军民兼用的海洋环境保障体系。

  据国家海洋局国家卫星海洋应用中心透露,到2020年之前,我国将发射8颗海洋系列卫星,其中包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海洋监视监测卫星系列,以形成对我国全部管辖海域乃至全球海洋水色环境和动力环境的遥感监测。未来的海洋卫星及其应用,将更加系列化、业务化,形成长期、稳定、连续运行的海洋空间监测与地面应用体系,为海洋环保、海洋与海岸带资源的合理开发利用等提供服务。

  文、图/杭添仁

关注读览天下微信, 100万篇深度好文, 等你来看……