Radarová altimetrie chytla s misí GOCE druhý dech

Družice GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) je na oběžné dráze kolem Země od března 2009.

Do historie vstoupila GOCE zmapováním gravitačního pole naší planety s bezprecedentní přesností. Ovšem kromě toho měla celá mise ještě sekundární úkol, na který se nyní upírá pozornost – zkoumání koloběhu oceánů.

Mořské proudy jsou tvořené mnoha různými fenomény, jako je vítr, sluneční ohřev, déšť nebo vazby způsobené gravitačním vlivem Slunce či Měsíce. Proudy mají vliv na proměnu výšky hladiny oceánů – ale stejně tak i gravitace přicházející z hlubin Země.

Gravitace tvaruje oceán: vyváří velké „boule“ v místech, kde je silnější a přitahuje k sobě vodu, nebo „prohlubně“ tam, kde je slabší. Tyto tvary nemají vliv na mořské proudy, které představují místní horizontální proměny. Mají ale velký vliv na výšku povrchu oceánů.

Dlouhé roky mapovaly družice pro dálkový průzkum tvar oceánů s pomocí radarových altimetrů: kosmických senzorů, které zaznamenávají výšku globální mořské hladiny. Výstupem z těchto přístrojů je kombinace tvaru oceánů tvořených proudy a gravitací. Abychom byli schopni derivovat mořské proudy ze znalosti tvaru oceánů, musíme z altimetrických měření odstranit tvary vzniklé gravitací.

Více než dvacet let specialisté z francouzské firmy CLS mají k dispozici altimetrická data z různých družic – včetně evropských ERS a Envisat – a vytváří každý týden mapy proměn výšky oceánů.

Aby se zlepšila měření mořských proudů z altimetrických dat, začal tým CLS do svých modelů zapracovávat geoid vytvořený misí GOCE: to je povrch hypotetického globálního oceánu bez vln a proudů.

Pokud se vezmou v úvahu družicí GOCE zaregistrované „boule“ a „prohlubně“, odečtou se od altimetrických modelů a zpřesní pomocí místních měření, získají specialisté v CLS jasnější představu o podobě oceánu tvarovaného toliko proudy.

„První geoidy založené jen na dvou měsících sběru dat družicí GOCE nabídly informace o zemském gravitačním poli s bezprecedentní přesností. Protože se ale přesnost modelů průběžně zlepšuje, ruku v ruce s tím roste i přesnost našich topografických řešení,“ uvádí doktorka Marie-Hélène Riová z CLS.

Gravitační měření provedená družicí GOCE jsou nyní v podobě, kterou vědci nazývají „čtvrtou generací“. Přitom přesnost modelu s každou generací skokově roste.

Během posledního roku přitom byla snížena oběžná dráha GOCE, čímž se opět zlepšila pozorování a výstupní gravitační model. Data z této „páté generace“ budou k dispozici v průběhu příštího roku.

„Data, která družice GOCE získala v uplynulých měsících po navedení na nižší dráhu, nám poskytnou mnohem přesnější údaje o koloběhu oceánů. S jejich zveřejněním počítáme v polovině roku 2014,“ doplňuje doktorka Riová.