وقتی به اقیانوس فکر می‌کنیم، معمولاً امواج عظیم به ذهن می‌آید. اما دانشمندان متوجه شده‌اند که برخی از مهم‌ترین فعالیت‌ها در مقیاسی بسیار کوچکتر رخ می‌دهد با کمک یک ماموریت ماهواره‌ای جدید، پژوهشگران اکنون قادرند امواج کوچک و جریان‌های گردابی اقیانوس را با جزئیات واضح‌تر از همیشه مشاهده کنند و این درک ما از زندگی در دریا را تغییر می‌دهد.
در مطالعه‌ای تازه به سرپرستی ناسا و پژوهشگران دانشگاه تگزاس A\&M، دانشمندان با استفاده از ماهواره Surface Water and Ocean Topography (SWOT) به بررسی ویژگی‌های اقیانوس پرداختند که پیش‌تر برای ماهواره‌های قبلی بیش از حد کوچک بودند و قابل شناسایی نبودند این ویژگی‌ها که به گرداب‌ها و امواج زیرمقیاس میسوز معروف‌اند، اغلب فقط حدود یک مایل عرض دارند، اما نقش بسیار مهمی در جابه‌جایی گرما و مواد مغذی در اکوسیستم‌های دریایی ایفا می‌کنند.
آنچه تا کنون از دست داده‌ایم
سال‌هاست که دانشمندان از وجود این ویژگی‌های کوچک اقیانوس مطلع هستند. حتی فضانوردان آپولو حدود ۵۰ سال پیش از فضا آنها را مشاهده کرده بودند اما ابزارهای در دسترس چه تجهیزات مبتنی بر کشتی و چه ماهواره‌های قدیمی تنها توانایی ثبت بخش‌هایی از این پدیده‌ها را داشتند. آنها یا کل تصویر را از دست می‌دادند یا نمی‌توانستند نمایی جهانی ارائه دهند.
ماهواره SWOT این خلأ را پر می‌کند. این پروژه مشترک بین ناسا و سازمان فضایی فرانسه (CNES) است که تصاویر دقیق دو بعدی از سطح اقیانوس ثبت می‌کند. این تصاویر به پژوهشگران کمک می‌کند تا حرکت آب و محموله‌های آن در سراسر جهان را دنبال کنند «نقشی که ویژگی‌های زیرمقیاس میسوز در دینامیک اقیانوس بازی می‌کنند، دلیل اهمیت آنهاست»، گفت متیو آرچر، اقیانوس‌شناس آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا.
«جریان‌های عمودی گرما را بین اتمسفر و اقیانوس منتقل می‌کنند، و در گرداب‌های زیرمقیاس میسوز، می‌توانند گرما را از اعماق اقیانوس به سطح آورده و اتمسفر را گرم کنند.»این حرکت دوطرفه است. درست همانطور که گرما میتواند از لایه‌های عمیق اقیانوس بالا بیاید، مواد مغذی نیز همین‌طور. این مواد مغذی برای حیات دریایی حیاتی‌اند و مانند کامیون‌های مواد غذایی هستند که به موجودات سطحی غذا می‌رسانند.
نادیا ویناگرادوا شیفر، دانشمند برنامه SWOT در دفتر ناسا در واشنگتن گفت: «نه تنها می‌توانیم سطح اقیانوس را با ده برابر وضوح بیشتری نسبت به گذشته ببینیم، بلکه می‌توانیم حرکت آب و مواد در اعماق را نیز استنباط کنیم.»
چگونگی ارتباط اقیانوس با آسمان
ماهواره SWOT تنها محل قرارگیری آب را نقشه‌برداری نمی‌کند، بلکه ارتفاع سطح اقیانوس‌ها را نیز اندازه‌گیری می‌کند از داده‌های به دست آمده، دانشمندان می‌توانند شیب امواج و سطوح فشار را برآورد کنند که نشان‌دهنده شدت نیروهای جریان‌هاست. این کمک می‌کند تا سرعت حرکت آب و مقدار گرما، انرژی یا مواد مغذی منتقل‌شده مشخص شود.
اکنون دانشمندان درک بهتری از چگونگی تعامل اقیانوس و اتمسفر پیدا خواهند کرد. تغییرات کوچک در یکی میتواند تأثیر بزرگی بر دیگری داشته باشد. مثلاً اگر آب گرم‌تر به سطح برسد، میتواند الگوهای آب‌وهوایی و حتی اقلیم را تحت تأثیر قرار دهد.
نگاهی دقیق‌تر به جریان‌های اقیانوسی برای آزمایش قابلیت‌های SWOT، دانشمندان روی دو ویژگی اقیانوسی تمرکز کردند. یکی گرداب چرخان در انشعابی از جریان کوروشیو، یکی از جریان‌های اصلی اقیانوس آرام نزدیک ژاپن بود SWOT توانست گرداب را شناسایی کرده و سرعت حرکت عمودی آب داخل آن را اندازه‌گیری کند. تخمین سرعت بین ۲۰ تا ۴۵ فوت در روز بود.
هرچند این سرعت ممکن است ناچیز به نظر برسد، اما ثبت چنین حرکتی در مقیاس جهانی جدید و حیاتی است. این نخستین قدم برای درک بهتر چگونگی انتقال انرژی و مواد مغذی از اعماق به سطح اقیانوس است نمونه دوم مربوط به نوع دیگری از ویژگی‌های زیرمقیاس میسوز بود: موج داخلی تنها. این امواج زمانی تشکیل می‌شوند که نیروهای جزر و مد، آب را روی فلات‌های زیرآبی حرکت می‌دهند SWOT یکی از این امواج را در دریای آندامان نزدیک میانمار ثبت کرد. محاسبات نشان داد این موج تنها حداقل دو برابر انرژی جزر و مد معمولی منطقه را دارد.
مدل‌های بهتر، پیش‌بینی‌های بهتر
اطلاعات به دست آمده از SWOT به پژوهشگران کمک می‌کند تا مدل‌های گردش آب اقیانوسی خود را اصلاح کنند. لی فو، دانشمند پروژه و یکی از نویسندگان مطالعه گفت: «بسیاری از مدل‌های اقیانوسی برای نمایش ویژگی‌های بزرگ‌تر مانند گرداب‌هایی به اندازه صدها مایل آموزش دیده بودند.»او افزود: «اکنون آنها باید یاد بگیرند که این ویژگی‌های کوچکتر را نیز مدل‌سازی کنند. این همان چیزی است که داده‌های SWOT به آن کمک می‌کند.»
پژوهشگران قبلاً داده‌های اقیانوسی SWOT را در برخی مدل‌ها، از جمله مدل ECCO ناسا (برآورد گردش و اقلیم اقیانوس) وارد کرده‌اند ممکن است مدتی طول بکشد تا داده‌های SWOT کاملاً در مدل‌هایی مانند ECCO جای بگیرند، اما وقتی این اتفاق بیفتد، اطلاعات به دانشمندان کمک می‌کند بهتر درک کنند که اکوسیستم اقیانوس چگونه به تغییرات جهانی واکنش نشان خواهد داد.
این پیشرفت‌ها دریچه‌ای نو به درک ما از اقیانوس‌ها باز می‌کنند، اما هنوز راه طولانی در پیش است. داده‌های دقیق‌تر و تصاویر واضح‌تر به دانشمندان اجازه می‌دهد نه تنها جریان‌های بزرگ بلکه حرکات کوچکتر و پیچیده‌تر آب را نیز رصد کنند، که پیش‌تر دیده نمی‌شدند درک بهتر این پدیده‌های زیرمقیاس میتواند به پیش‌بینی‌های دقیق‌تر درباره تغییرات آب‌وهوا و سلامت اکوسیستم‌های دریایی منجر شود. به ویژه، نقش این جریان‌های کوچک در انتقال گرما و مواد مغذی میتواند تأثیر زیادی روی زندگی دریایی و حتی آب‌وهوای کره زمین داشته باشد.
با ادامه فعالیت مأموریت SWOT و تلفیق داده‌های آن با مدل‌های اقلیمی، امید می‌رود که دانش ما درباره اقیانوس‌ها عمیق‌تر و کاربردی‌تر شود، به طوری که بتوانیم بهتر با چالش‌های تغییرات اقلیمی مقابله کنیم و حفاظت از منابع دریایی را بهبود بخشیم در نهایت، این فناوری نوین نه تنها مرزهای علم اقیانوس‌شناسی را گسترش می‌دهد، بلکه فرصتی بی‌نظیر برای حفظ سلامت سیاره ما فراهم می‌آورد.
بیشتر بدانیم: فضایپیمای ناسا آب ماه را نقشه‌برداری می‌کند
لینک منبع: earth
نظرات کاربران