Kıyı Bölgesi Renkli Tarayıcı

Kıyı Alanları Renkli Tarayıcı (veya CZCS ) bir oldu çok kanallı tarama radyometre gemide yüklü yapay uydu Nimbus 7. Nimbus 7 başlatıldı24 Ekim 1978ve CZCS şu tarihte faaliyete geçti: 2 Kasım 1978. Bir yıl (konseptin bir kanıtı olarak) faaliyet gösterecek şekilde tasarlandı, ancak şu tarihe kadar hizmette kaldı.22 Haziran 1986. Nimbus 7'deki çalışması, aynı enerjiyi paylaştıkları için mikrodalga radyometre ile değiştirildi.

CZCS , 800 metre çözünürlükte altı kanalda yansıtılan güneş enerjisini ölçtü . Bu veriler için kullanılmıştır harita konsantrasyonunu klorofil su içinde dağıtılmasını tortuların , tuzluluk kıyı sularının ve deniz akıntılarının ve sıcaklık. CZCS, renk sensörü okyanus uydularının öncüsüdür ve okyanusların karbon döngüsündeki rolünü anlamaya yönelik uluslararası çabaların temelidir.

Okyanusların "rengi"

CZCS'nin en önemli ürünü, okyanusların renkli görüntülerinden oluşan koleksiyonudur. Okyanusların "renk"  olarak CZCS görüntü, su içinde, özellikle maddelerin konsantrasyonlarını temsil eder fitoplankton (fotosentez mikroskobik yüzer organizmalar), hem de inorganik partiküller. Okyanus renk gradyanı fitoplankton ve parçacıkların varlığıyla ilişkili olduğundan, yüzey sularındaki madde konsantrasyonlarını ve biyolojik aktivite seviyesini hesaplamak için kullanılabilir. Fitoplankton konsantrasyonu, okyanusların rengi maviden yeşile ( CZCS görüntülerinin yanlış renklendirildiğini ve böylece yüksek seviyelerde fitoplanktonun kırmızı veya turuncu göründüğünü not etmek önemlidir.) Uydu gözleminden elde edilen okyanus renkleri, okyanuslardaki yaşamın küresel bir gözlemini sağlar çünkü fitoplankton, okyanusun büyük çoğunluğunun temelidir. besin zinciri . Bilim insanları, görüntüleri birkaç yıllık bir süre boyunca kaydederek fitoplanktonun oluşturduğu biyokütlenin zamanla nasıl değiştiğini daha iyi anladılar; örneğin, kırmızı gelgitler gözlemlenebilir. Okyanus rengi ölçümleri de ilgi çekicidir çünkü fitoplankton, fotosentez sırasında deniz suyundan karbondioksiti uzaklaştırır ve böylece küresel karbon döngüsünün önemli bir parçasını oluşturur.

Tarayıcıdan gelen ham veriler, manyetik bant üzerine kaydedildiği yer istasyonuna ortalama 800 kbit / s hızında iletildi . Bantlar daha sonra Goddard Uzay Uçuş Merkezindeki Görüntü İşleme Bölümüne gönderildi . İşlenen veriler Goddard'da arşivlenir ve tüm bilim adamları tarafından kullanılabilir. Veriler 38.000 manyetik bantta saklandı ve ardından optik diske aktarıldı . Bu veritabanı , görsel bir genel bakış ("göz atma") sağlayan ilk veritabanlarından biridir. Bu modeli daha sonra Dünya Gözlem Sistemi izledi .

Deniz Görüntüleme Geniş Görüş Açısı Sensörü ( SeaWiFS ), CZCS'yi takip eden sensördür. 1997'de piyasaya sürüldü. MODIS / Aqua cihazı şu anda okyanus rengi verilerini sağlıyor.

Teknik detaylar

CZCS cihazı Ball Aerospace & Technologies Corp. .

CZCS cihazı Ball Aerospace & Technologies tarafından üretildi

Yansıtılan güneş enerjisi, kıyı sularında klorofil, tortu ve gelbstoffe ( suda çözünmüş organik maddenin renklenmesi) bağlı absorpsiyonun neden olduğu rengi tespit etmek için altı kanalda ölçülür . CZCS, bir Cassegrain teleskopunun optik eksenine 45 derecelik bir açıyla dönen bir düzlem aynası kullanır . Ayna 360 derece tarar, ancak okyanus rengi ölçümleri için yalnızca 80 derecelik en nadir merkezli veriler toplanır. Cihaz , analizin geri kalanında derin uzay ve kalibrasyon kaynaklarını inceler . Gelen radyasyon teleskop tarafından toplanır ve bir dikroik ışın ayırıcı tarafından iki akıma bölünür .

Bir akış, aynı zamanda küçük bir polikromatörün  (en) giriş açıklığı olan bir alan durdurucusuna iletilir . Polikromatöre giren radyasyon, polikromatörün odak düzleminde bulunan beş silikon dedektör üzerinde beş dalga boyunda ayrılarak yeniden görüntülenmektedir. Diğer akım, termal bölgede (10.5-12.5 mikrometre) soğutulmuş bir cıva-kadmiyum tellürür dedektörüne yönlendirilir . Termal dedektörü soğutmak için bir radyatif ısı emici kullanılır . Güneşin parlamasını önlemek için tarayıcı aynası sensör eğim ekseni etrafında eğilir, böylece sensör görüş hattı en düşük noktadan 20 dereceye kadar 2 derecelik artışlarla hareket ettirilir.

0.443 ve 0.670 mikron spektral bantlar, klorofilin en güçlü absorpsiyon bantları üzerinde merkezlenirken, 0.550 mikron bant, minimum absorpsiyon dalga boyu olan "menteşe noktası" üzerinde ortalanır. Bu kanallarda ölçülen enerjilerin oranlarının, yüzey klorofil konsantrasyonlarına yakından paralel olduğu gösterilmiştir. Taranan radyometre verileri , klorofil absorpsiyon haritaları üretmek için deneysel alan verilerinden geliştirilen algoritmalarla işlenir. Sahil sularına ve deniz akıntılarının sıcaklıkları 11.5 mikrometre merkezlenmiş bir spektral bantta ölçülür. Gözlemler ayrıca diğer iki spektral bantta yapılır, yani klorofil korelasyonu için 0.520 mikrometre ve yüzey bitki örtüsü için 0.750 mikrometre. Tarama genişliği en alt noktaya ortalanmış olarak 1556 km'dir ve zemin çözünürlüğü en altta 0.825 km'dir.

Referanslar

Dış bağlantı