Изображение предоставлено NASA
Миссия Gravity Recovery и Climate Experiment (Grace) создала наиболее точную карту гравитационного поля Земли. Они обнаружили, что гравитационное поле может колебаться на целых 200 метров по всему миру. Эта гравитационная карта обеспечит точность будущих измерений уровня воды и поможет ученым лучше понять медленное перераспределение массы на планете.
Совместная миссия НАСА и Немецкого аэрокосмического центра по гравитационному восстановлению и климатическому эксперименту (Grace) выпустила свой первый научный продукт, самую точную карту гравитационного поля Земли. Благодать является новейшим инструментом для ученых, работающих над раскрытием секретов циркуляции океана и его влияния на климат.
Созданная из 111 дней выбранных данных Grace, чтобы помочь откалибровать и проверить инструменты миссии, эта предварительная модель улучшает знание гравитационного поля настолько, что оно теперь доступно океанографам, за несколько месяцев до запланированного начала рутинных операций Grace Science. Ожидается, что данные значительно улучшат нашу способность понимать циркуляцию океана, которая сильно влияет на погоду и климат.
Доктор Байрон Тапли, главный исследователь Грейс в Центре космических исследований UT, назвал новую модель праздником для океанографов. «Эта первоначальная модель представляет собой серьезный прогресс в наших знаниях о гравитационном поле Земли. «В моделях Precece содержались такие большие ошибки, многие важные функции были скрыты. Благодать делает акцент на истинном состоянии океанов, поэтому мы можем лучше видеть явления океана, которые оказывают сильное влияние на атмосферные погодные условия, рыболовство и глобальное изменение климата ».
Грейс достигает этой цели, предоставляя более точное определение геоида Земли, воображаемой поверхности, определяемой только гравитационным полем Земли, на которой будут лежать поверхности океана Земли, если не будут нарушены другими силами, такими как океанские течения, ветры и приливы. Высота геоида варьируется по всему миру до 200 метров (650 футов).
«Мне нравится думать о геоиде как о научном эквиваленте уровня плотника, он говорит нам, где находится горизонталь», - сказал Тапли. «Грейс скажет нам геоид с точностью до сантиметра».
Так почему же важно знать высоту геоида? Доктор Ли-Луенг Фу из JPL, ученый проекта Topex / Poseidon и Jason, сказал: «Поверхность океана, хотя и выглядит плоской, на самом деле покрыта холмами и долинами, вызванными течениями, ветрами и приливами, а также изменениями гравитационного поля Земли. , «Ученые хотят отделить эти гравитационные эффекты, чтобы они могли повысить точность спутниковых высотомеров, таких как Jason и Topex / Poseidon, которые измеряют высоту поверхности моря, аккумуляцию тепла в океане и глобальную циркуляцию океана. Это даст нам лучшее понимание циркуляции океана и того, как оно влияет на климат ».
Доктор Майкл Уоткинс, исследователь проекта Грейс из JPL, рассматривает усовершенствования гравитационной модели Земли в перспективе. «Ученые изучали гравитацию Земли более 30 лет, используя спутниковые и наземные измерения, которые были неодинакового качества. «Используя только несколько месяцев наших глобально однородных качественных данных Grace, мы уже повысили точность гравитационной модели Земли в 10–100 раз, в зависимости от размера гравитационной характеристики. В некоторых местах ошибки в высоте геоида, основанные на предыдущих данных, составляли до 1 метра (3,3 фута). Теперь мы можем уменьшить эти ошибки до сантиметра (0,4 дюйма) в некоторых случаях. Это прогресс ».
Доктор Кристоф Рейгбер, один из главных исследователей Grace в GeoForschungsZentrum Potsdam, сказал: «Поскольку мы продолжаем оценивать и совершенствовать инструменты и подсистемы Grace, мы уверены, что будущие месячные гравитационные решения будут даже лучше, чем карта, которую мы выпускаем сейчас. «Эти решения позволят нам исследовать процессы, связанные с медленным перераспределением массы внутри Земли и на ее поверхности, поверхности океана и льда. Наши первые попытки идентифицировать такие слабые гравитационные сигналы с Грейс выглядят очень многообещающе ».
Грейс ощущает незначительные изменения гравитационного притяжения от локальных изменений массы Земли, точно измеряя с точностью до одной десятой ширины человеческого волоса изменения в разделении двух одинаковых космических аппаратов, следующих по одной и той же орбите на расстоянии примерно 220 километров (137 миль) друг от друга. Благодать будет отображать изменения от месяца к месяцу, следуя изменениям, вызванным временами года, погодными условиями и краткосрочными изменениями климата.
Первоначальный источник: пресс-релиз Техасского университета
