NASA利用SWOT衛星計算出加利福尼亞州的死亡谷臨時湖泊的水深

加利福尼亞州的死亡谷是北美最乾旱的地方，自 2023 年末以來，這裡一直有一個短暫存在的湖泊。美國國家航空航天局（NASA）領導的一項分析最近計算出了這個臨時湖泊在2024年2月和3月幾周內的水深，展示了2022年12月發射的美國-法國地表水和海洋地形（SWOT）衛星的能力。

根據 SWOT 收集的數據，2024 年 2 月 2 日至 3 月 4 日期間加利福尼亞死亡谷短暫湖泊的水深。

分析發現，在大約六週的時間裡，湖水深度從大約 3 英尺（1 米）到不足 1.5 英尺（0.5 米）不等。在此期間，一系列風暴席捲加州，帶來了創紀錄的降雨量。

根據 SWOT 的數據製作的一系列圖片（上圖）和動畫（下圖）顯示了湖泊水深的一些變化。較深區域爲藍色，較淺區域爲黃色。

爲了估算這個被非正式地稱爲曼利湖的湖泊的深度，研究人員使用了 SWOT 收集的水位數據，並減去了美國地質調查局 Badwater Basin 的相應陸地高程信息。

基於地表水和海洋地形（SWOT）衛星數據的動畫顯示了加利福尼亞死亡谷短暫湖泊水深的變化。較深區域爲藍色，較淺區域爲黃色。

研究人員發現，在兩次 SWOT 觀測之間大約 10 天的時間裡，水位在空間和時間上都有所變化。就在 2 月初的一系列風暴過後，臨時湖泊長約 6 英里（10 公里），寬約 3 英里（5 公里）。圖像中的每個像素代表一個面積約爲 330 英尺 x 330 英尺（100 米 x 100 米）的區域。

技術進步與研究機會

美國國家航空航天局 SWOT 淡水科學負責人、北卡羅來納大學教堂山分校水文學家 Tamlin Pavelsky 說："這是一個非常酷的例子，說明 SWOT 可以跟蹤獨特的湖泊系統是如何運作的。"

與世界上許多湖泊不同，死亡谷的湖泊是臨時性的，而且相對較淺，強風足以將淡水水體移動幾英里，就像 2 月 29 日至 3 月 2 日發生的那樣。由於這片盆地通常沒有水，因此研究人員沒有用於研究該地區水的永久性儀器。SWOT 可以填補這樣的數據空白，當這樣的地方和世界上其他地方被淹沒時，可以使用 SWOT。

自發射後不久，SWOT 就一直在測量地球表面幾乎所有水域的高度，從而形成了地球海洋和淡水湖泊及河流最詳細、最全面的視圖之一。這顆衛星不僅能像其他衛星一樣探測水的範圍，還能測量水面高度。結合其他類型的信息，SWOT 測量結果可得出湖泊和河流等內陸地貌的水深數據。

SWOT 科學小組使用 Ka 波段雷達干涉儀（KaRIn）進行測量。KaRIn 在吊杆上安裝了兩根相距 33 英尺（10 米）的天線，在繞地球一週時產生一對數據掃描帶，將雷達脈衝反射到水面上，從而收集水面高度信息。

帕維爾斯基說："我們以前從未在衛星上飛行過類似KaRIn儀器的Ka波段雷達。因此，上圖所代表的數據對於科學家和工程師更好地瞭解這種雷達如何在軌道上工作也非常重要。"

美國國家航空航天局地球觀測站拍攝的圖片，由 Lauren Dauphin 使用 SWOT 科學團隊提供的 SWOT 數據和美國地質調查局提供的 Landsat 數據拍攝。

編譯自/scitechdaily