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NASA利用SWOT卫星计算出加利福尼亚州的死亡谷临时湖泊的水深

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加利福尼亚州的死亡谷是北美最干旱的地方,自 2023 年末以来,这里一直有一个短暂存在的湖泊。美国国家航空航天局(NASA)领导的一项分析最近计算出了这个临时湖泊在2024年2月和3月几周内的水深,展示了2022年12月发射的美国-法国地表水和海洋地形(SWOT)卫星的能力。


根据 SWOT 收集的数据,2024 年 2 月 2 日至 3 月 4 日期间加利福尼亚死亡谷短暂湖泊的水深。

分析发现,在大约六周的时间里,湖水深度从大约 3 英尺(1 米)到不足 1.5 英尺(0.5 米)不等。在此期间,一系列风暴席卷加州,带来了创纪录的降雨量。

根据 SWOT 的数据制作的一系列图片(上图)和动画(下图)显示了湖泊水深的一些变化。较深区域为蓝色,较浅区域为黄色。

为了估算这个被非正式地称为曼利湖的湖泊的深度,研究人员使用了 SWOT 收集的水位数据,并减去了美国地质调查局 Badwater Basin 的相应陆地高程信息。

基于地表水和海洋地形(SWOT)卫星数据的动画显示了加利福尼亚死亡谷短暂湖泊水深的变化。较深区域为蓝色,较浅区域为黄色。

研究人员发现,在两次 SWOT 观测之间大约 10 天的时间里,水位在空间和时间上都有所变化。就在 2 月初的一系列风暴过后,临时湖泊长约 6 英里(10 公里),宽约 3 英里(5 公里)。图像中的每个像素代表一个面积约为 330 英尺 x 330 英尺(100 米 x 100 米)的区域。

技术进步与研究机会

美国国家航空航天局 SWOT 淡水科学负责人、北卡罗来纳大学教堂山分校水文学家 Tamlin Pavelsky 说:"这是一个非常酷的例子,说明 SWOT 可以跟踪独特的湖泊系统是如何运作的。"

与世界上许多湖泊不同,死亡谷的湖泊是临时性的,而且相对较浅,强风足以将淡水水体移动几英里,就像 2 月 29 日至 3 月 2 日发生的那样。由于这片盆地通常没有水,因此研究人员没有用于研究该地区水的永久性仪器。SWOT 可以填补这样的数据空白,当这样的地方和世界上其他地方被淹没时,可以使用 SWOT。

自发射后不久,SWOT 就一直在测量地球表面几乎所有水域的高度,从而形成了地球海洋和淡水湖泊及河流最详细、最全面的视图之一。这颗卫星不仅能像其他卫星一样探测水的范围,还能测量水面高度。结合其他类型的信息,SWOT 测量结果可得出湖泊和河流等内陆地貌的水深数据。

SWOT 科学小组使用 Ka 波段雷达干涉仪(KaRIn)进行测量。KaRIn 在吊杆上安装了两根相距 33 英尺(10 米)的天线,在绕地球一周时产生一对数据扫描带,将雷达脉冲反射到水面上,从而收集水面高度信息。

帕维尔斯基说:"我们以前从未在卫星上飞行过类似KaRIn仪器的Ka波段雷达。因此,上图所代表的数据对于科学家和工程师更好地了解这种雷达如何在轨道上工作也非常重要。"

美国国家航空航天局地球观测站拍摄的图片,由 Lauren Dauphin 使用 SWOT 科学团队提供的 SWOT 数据和美国地质调查局提供的 Landsat 数据拍摄。

编译自/scitechdaily

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