“望闻问切” 海洋盐度探测卫星高精度测量海水有多咸

中新社北京11月14日电题：“望闻问切”海洋盐度探测卫星高精度测量海水有多咸

作者马帅莎王琬涵刘锦洋

11月14日，海洋盐度探测卫星在太原卫星发射中心成功发射。该卫星填补了中国高精度全球海洋盐度探测能力的空白，可为中国实施海洋资源开发、灾害防治和环境监测等提供重要数据支撑。

“望闻问切”测海水有多咸

在海洋动力环境中，“温、盐、深、风、浪、流”是读懂海洋的“六大密码”。其中，海洋盐度测量是海洋探测的一大难关。目前，全球尚未有大范围连续稳定的高精度海洋盐度探测数据。

如何在太空测出海水有多咸？研制团队调研发现，“辐射亮温”是海洋盐度探测的关键，通过高精度亮温数据，可反演得出海洋盐度。

专家解释称，亮温是衡量海面微波辐射强度的物理量，会跟随海洋盐度变化而变化，可通过微波辐射计进行测量。然而，海洋盐度所带来的亮温信号变化非常微弱，测量过程还会受海面温度、海面粗糙度、人为信号干扰等因素影响。

为了在“噪声”中尽可能提取亮温数据，研制团队在卫星上安装了三台载荷，对海洋进行“望闻问切”，同步获取亮温和干扰因素等数据。

“望”即卫星“登高望远”，“站”在“太空视角”，对全球海洋进行大范围的连续观测。

“闻”是海洋盐度探测卫星的重要工作。卫星搭载了综合孔径辐射计、主被动探测仪，均可“收听”海面微波信号。主被动探测仪中的被动探测仪既可“收听”海面“低声诉说”的亮温信息，还能“收听”海面“中高音”部分。

“问”则由另一个载荷频谱监测仪完成。由于卫星的主要工作波段L波段也是手机通信、北斗导航等的工作波段，卫星接收到的信号会受到人类活动信号干扰。而频谱监测仪如同一个功能更全面的“耳朵”，可以固定工作在L波段，通过“收听”海面微波信号，不仅可以分辨“音色”，还能“询问”干扰源位置，精准锁定干扰信息，帮助科研人员排除射频干扰。

“切”则是卫星唯一的主动动作，由主被动探测仪中的主动仪器——L波段微波散射计来完成。它通过向海面发射微波信号，测算信号遇到海面波浪等发生的后向散射系数，如同“伸手摸”海面的“皮肤状况”，用来探测海面粗糙度。

全天时、全天候、高精度

在拥有海洋盐度探测卫星之前，中国大多采用海洋科考船或漂流浮标，来获取一手海洋盐度数据，数据覆盖范围和观测连续性有限。而海洋盐度探测卫星可以全天时、全天候获取全球海洋盐度信息。

卫星研制人员表示，在正常工作状态下，卫星可以不间断地记录观测数据，并在飞行至地面站接收范围内时将数据下传。卫星每天可获取全球70%以上的海洋盐度数据，每3天可覆盖全球。

高精度是海洋盐度探测卫星的另一特点。据卫星研制人员介绍，海洋盐度探测卫星探测精度可达月均0.1PSU。PSU(实用盐度标准)是海洋学中用于衡量海洋盐度的标准，通常以‰表示。全球海洋平均盐度为35‰，海洋中总含盐量基本稳定，然而受到降水、蒸发、陆地淡水汇入、洋流、海域封闭地形、海冰融化等影响，不同海域的含盐量略有不同。

“全球大部分海域的海水盐度变化基本上只有几个PSU，我们需要尽可能地捕捉海洋盐度的细微变化。海洋盐度探测卫星的精确程度相当于能够准确测出1000克海水中含35.0克盐还是34.9克盐。”卫星研制人员说。

据了解，卫星获取的海洋盐度数据将在海洋环境预报、海洋生态预报、短期气候预测、水循环监测与研究、水下环境保障、极地海冰监测、海面风场和台风监测、全球气候变化研究等方面发挥重要作用。未来，相关数据也将为世界共享，为全球海洋治理、维护全球海洋环境和人类共同利益贡献中国力量。(完)