Barevný skener pobřežní zóny

Coastal Zone barevný skener (nebo CZCS ) byl vícekanálový skenování radiometr instalován na palubě umělá družice byla vypuštěna Nimbus Nimbus 7. 724. října 1978a společnost CZCS začala fungovat dne 2. listopadu 1978. Byl navržen tak, aby fungoval jeden rok (jako důkaz koncepce), ale zůstal v provozu až do roku22. června 1986. Jeho provoz na palubě Nimbus 7 byl střídán s mikrovlnným radiometrem, protože sdíleli stejnou energii.

CZCS měřila odraženou sluneční energii v šesti kanálech s rozlišením 800 metrů. Tato data byla použita k mapování koncentrace chlorofylu ve vodě, distribuce sedimentů , slanosti a teploty pobřežních vod a oceánských proudů. CZCS je průkopníkem oceánských satelitů s barevnými senzory a je základem mezinárodního úsilí o pochopení role oceánů v uhlíkovém cyklu.

„Barva“ oceánů

Nejdůležitějším produktem CZCS je kolekce barevných obrazů oceánů. „Barva“ oceánů  v CZCS obrazy představují koncentrace látek ve vodě, zejména fytoplanktonu (fotosyntetické mikroskopické plovoucí organismy), stejně jako anorganické částice. Vzhledem k tomu, že barevný gradient oceánu souvisí s přítomností fytoplanktonu a částic, lze jej použít k výpočtu materiálových koncentrací a úrovně biologické aktivity v povrchových vodách. Koncentrace fytoplanktonu se barva oceánů změní z modré na zelenou ( je třeba poznamenat, že CZCS obrazy jsou falešně barevný tak, že vysoké hladiny fytoplanktonu objevují červené nebo oranžové) Ocean barvy odvozené ze satelitního pozorování důležité poskytnout globální pozorování života v oceánech, protože fytoplanktonu jsou základem pro drtivou většinu z oceánské potravinový řetězec . Zaznamenáváním obrazů po dobu několika let vědci také získali lepší pochopení toho, jak se v průběhu času měnila biomasa, kterou tvoří fytoplankton; například bylo možné pozorovat výskyt červených přílivů. Zajímavá je také měření barev oceánu, protože fytoplankton odstraňuje oxid uhličitý z mořské vody během fotosyntézy a tvoří tak důležitou součást globálního uhlíkového cyklu.

Hrubá data ze skeneru byla přenášena průměrnou rychlostí 800 kbit / s na pozemní stanici, kde byla zaznamenána na magnetickou pásku . Pásky byly poté odeslány do divize zpracování obrazu v Goddardově vesmírném letovém centru . Zpracovaná data jsou archivována na Goddardu a jsou k dispozici všem vědcům. Data byla uložena na 38 000 magnetických pásek a následně přenesena na optický disk . Tato databáze byla jednou z prvních, která poskytovala vizuální přehled („procházet“). Později tento model následoval systém pozorování Země .

Senzor SeaWiFS ( SeaWiFS ) je snímač, který sledoval CZCS. Byla uvedena na trh v roce 1997. Přístroj MODIS / Aqua v současné době poskytuje oceánská barevná data.

Technické údaje

Nástroj CZCS vyrobila společnost Ball Aerospace & Technologies Corp. .

Nástroj CZCS vyrobila společnost Ball Aerospace & Technologies

Odražená sluneční energie se měří na šesti kanálech, aby se detekovala barva způsobená absorpcí v důsledku chlorofylu, sedimentu a gelbstoffe ( zbarvení organické hmoty rozpuštěné ve vodě ) v pobřežních vodách. CZCS používá rovinné zrcadlo rotující v úhlu 45 stupňů k optické ose dalekohledu Cassegrain . Zrcadlo skenuje 360 ​​stupňů, ale pro měření oceánské barvy se shromažďuje pouze 80 stupňů dat nad středem . Přístroj zkoumá zdroje hlubokého vesmíru a kalibrace během zbývající části analýzy. Přijaté záření je sbíráno dalekohledem a rozděleno na dva proudy pomocí dichroického děliče paprsků .

Proud se přenáší na zastávku pole, která byla také vstupním otvorem malého polychromátoru  (en) . Záření, které vstoupilo do polychromátoru, je odděleno a znovu zobrazeno v pěti vlnových délkách na pěti křemíkových detektorech v ohniskové rovině polychromátoru. Druhý proud je směrován do detektoru rtuť-kadmium teluridu chlazeného v tepelné oblasti (10,5-12,5 mikrometrů). K chlazení tepelného detektoru se používá radiační chladič . Aby nedocházelo k oslnění sluncem, sklopí se zrcadlo skeneru kolem osy stoupání snímače, takže se zorný úhel snímače pohybuje v krocích po 2 stupních až do 20 stupňů od nejnižší úrovně.

Spektrální pásma 0,443 a 0,670 mikronů jsou soustředěny na nejsilnějších absorpčních pásech chlorofylu, zatímco pásmo 0,550 mikronů je soustředěno na „pantovém bodu“, minimální absorpční vlnové délce. Ukázalo se, že poměry energií měřených v těchto kanálech úzce paralelně s povrchovými koncentracemi chlorofylu. Skenování dat radiometru se zpracovává pomocí algoritmů vyvinutých z dat experimentálního pole, aby se vytvořily mapy absorpce chlorofylu. Tyto teploty pobřežních vod a mořských proudů se měří ve spektrálním pásmu se středem v 11,5 mikrometrů. Pozorování se provádí také ve dvou dalších spektrálních pásmech, tj. 0,520 mikrometrů pro korelaci chlorofylu a 0,750 mikrometrů pro povrchovou vegetaci. Šířka zametání je 1556 km se středem v nadiru a rozlišení terénu je 0,825 km v nadiru.

Reference

Externí odkaz