Tidal clue to ocean warming. The patent process ENEA RM2012A000637 will be very useful in this application./ Indizio della marea sul riscaldamento dell'oceano. Il procedimento del brevetto dell'ENEA RM2012A000637 sarà molto utile in quest'applicazione.
Satellite technique could use internal tide data to track ocean temperature cheaply and without harming marine life, potentially improving climate modelling.
La tecnica satellitare potrebbe usare i dati di marea interni per monitorare la temperatura dell'oceano a basso costo e senza danneggiare la vita marina, migliorando potenzialmente la modellazione del clima.
For scientists trying to monitor, model or predict climate change, accurate information about temperatures on the Earth are vital, and this just doesn’t just mean on the land’s surface; it means understanding how temperatures are changing throughout the atmosphere, and what happens to heat when it percolates through the various layers. One important factor is surprisingly hard to measure: how heat affects the sea.
It’s thought that a great deal of the heat that passes through the atmosphere, and which climatologists believe is trapped by greenhouse gases, ends up in the oceans. But the only part of the sea where temperature is easy to measure is the surface; figuring out temperatures in the depths is neither easy nor cheap, but because of the huge volume of water on the planet and the amount of heat that it can store, it’s very important for assessing the effect on the overall climate. Oceanographer Zhongxiang Zhao of the University of Washington has been studying the behaviour of the deep ocean and believes that he might have found a new method involving satellite data that is already available.
The only definite way of directly measuring deep ocean temperature is using floats that work at depth; these are expensive to maintain, however. Another way of indirect measurement is to measure the time that the acoustic pulse takes to traverse a set distance, as sound travels quicker in warmer water than cooler. But acoustic pulses can disorientate marine mammals, and use of this technique was halted in 2006.
Zhao’s technique uses a lesser-known behaviour seen in the oceans: internal tidal waves. Like the familiar surface tides, these are caused by the gravitational pull of the moon (and to a much lesser extent, that of the sun). Internal tidal waves are very much smaller than this, and Zhao explained that they tend to start at submarine ridges on the ocean’s bed, when tidally-driven currents are forced over them. They then travel with a wavelength of about 160km and a speed of 3 to 4m/sec. Climate change is warming the upper oceans more than the depths, and this increases the speed of the internal tidal waves.
Importantly, an internal tidal wave increases the height of the sea surface by about 2cm, even though the wave itself maybe 20 to 50m high. This is 50 times smaller than the height of the tide at the surface, but can still be detected by satellites tracking the ocean height. The complex behaviour of water waves makes this difficult, but Zhao has spent a decade working out how to differentiate these height changes due to internal tidal waves from other phenomena.
Zhao explainsedt hat internal tidal waves along two particular paths a the Atlantic Ocean have increased by one per cent in the last 20 years; this corresponds to a temperature increase which was in agreement with one measured by the Argo oceanographic floats, which float 2km below the ocean surface. “This method offers a long-term, cost-effective, environmentally friendly technique for monitoring global ocean warming,” he said.
ITALIANO
Per gli scienziati che cercano di monitorare, modellare o prevedere i cambiamenti climatici, le informazioni precise circa le temperature sulla Terra sono di vitale importanza, e questo non significa proprio solo sulla superficie del terreno; significa capire come le temperature cambiano tutta l'atmosfera, e cosa succede al calore quando si filtra attraverso i vari strati. Un fattore importante è sorprendentemente difficile da misurare: come il calore colpisce il mare.
Si pensa che una grande quantità di calore che passa attraverso l'atmosfera, e che i climatologi credono sia intrappolato dai gas serra, finisca negli oceani. Ma l'unica parte del mare dove la temperatura è facile da misurare è la superficie; capire le temperature in profondità non è né facile né economico, ma a causa della grande quantità di acqua sul pianeta e la quantità di calore che può memorizzare, è molto importante per valutare l'effetto sul clima generale. L'oceanografo Zhongxiang Zhao dell'Università di Washington ha studiato il comportamento del profondo oceano e ritiene che potrebbe trovare un nuovo metodo che coinvolge i dati satellitari che sono già disponibili.
L'unico modo preciso per misurare direttamente la temperatura dell'oceano in profondità è usare dispositivi che lavorano in profondità; questi sono costosi da mantenere, tuttavia. Un altro modo per la misura indiretta è quello di misurare il tempo che l'impulso acustico impiega per attraversare una distanza impostata, come il suono viaggia più velocemente in acqua più calda rispetto a quella più fredda. Ma gli impulsi acustici possono disorientare i mammiferi marini, e l'uso di questa tecnica è stata interrotta nel 2006.
La tecnica di Zhao utilizza un comportamento meno noto visto negli oceani: i maremoti interni. Come le maree superficiali sono note, queste sono causati dalla forza gravitazionale della luna (e, in misura molto minore, da quella del sole). i maremoti interni sono molto molto più piccole rispetto alle maree superficiali, e Zhao ha spiegato che tendono a iniziare dalle dorsali sottomarine sul letto dell'oceano, quando le correnti spinte dalle maree sono dirette verso di loro. Poi viaggiano con una lunghezza d'onda di circa 160 km e una velocità di 3 a 4 m / sec. Il cambiamento climatico sta scaldando la parte superficiale degli oceani superiori rispetto alle zone in profondità, e questo aumenta la velocità delle onde di marea interne.
Importante, una marea interna aumenta l'altezza della superficie del mare da circa 2 cm, anche se l'onda stessa è forse da 20 a 50 m alta. Questo è 50 volte inferiore all'altezza della marea in superficie, ma può ancora essere rilevata dai satelliti di monitoraggio della Ocean Heights. Il comportamento complesso di onde d'acqua rende questo difficile, ma Zhao ha trascorso un decennio a lavorare per trovare come differenziare questi cambiamenti di altezza a causa di maremoti interni da altri fenomeni.
Zhao ha spiegato che i maremoti interni lungo due percorsi particolari nell'Oceano Atlantico sono aumentati dell' uno per cento negli ultimi 20 anni; ciò corrisponde ad un aumento di temperatura che era in accordo con quello misurato dai dispositivi oceanografici Argo, che galleggiano 2 km sotto la superficie dell'oceano. "Questo metodo offre una lunga durata, un rapporto ottimale costo-efficacia, una tecnica a basso impatto ambientale per il monitoraggio del riscaldamento globale degli oceani", ha detto.
Da:
https://www.theengineer.co.uk/tidal-clue-to-ocean-warming/?cmpid=tenews_2853808
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