Satellite oceanography and climate change

Perubahan iklim kontemporer adalah perubahan yang cepat terjadi selama beberapa dekade

terakhir karena kenaikan suhu global, terutama sebagai akibat dari peningkatan konsentrasi gas

rumah kaca. Tingkat pemanasan dua kali lebih cepat daripada rata-rata sekuler. Dua konsekuensi

dari analisis pengamatan satelite tentang perubahan iklim :

1. Peningkatan permukaan laut , diamati menggunakan altimeter dan penginderaan jauh

gravitasi ( 20 tahun pengamatan ).

2. Mencairnya daerah kutub diamati dengan sensor microwave pasif dan jenis lain dari sensor (

33 tahun pengukuran ).

PEMANASAN GLOBAL

Dalam sebuah penelitian dianalisis perubahan global suhu sejak 1880 dengan pengukuran SST dari satelit, bersama kapal dan pelampung dengan suhu udara dari stasiun meteorological. Analisa tersebut menjelaskan pemanasan yang cepat yang telah terjadi selama 30 tahun terakhir memberikan tingkat rata-rata dekat dengan 0.2 1C per dekade. Tahun 2010 adalah tahun terpanas dan menunjukkan anomali positif 0,61 1C (1200 km). Salah satu dampak pemanasan global adalah hilangnya es di daerah kutub meningkatkan penyerapan panas matahari. Pada tahun 2010 menunjukan bahwa pemanasan global berlangsung selama masa transisi hal ini terjadi di pasifik dari El Nino ke fase dingin Lanina.

Penyebab pemanasan global :

1. Selama dunia itu mengubah siklus air.

2. Pola presipitasi atau curah hujan akan mempengaruhi kelangsungan hidup spesies

3. Distribusi yang menyebarkan penyakit tropis.

Di lautan, contohnya adalah pemutihan terumbu karang dan itu menggusur ke bagian

lintang tinggi banyak distribusi spesies perikanan.

Anomali suhu global merupakan relatif terhadap rata-rata periode dasar 1951-1980 dan

dihitung mulai Januari hingga Desember. Ketika mempertimbangkan peringkat antar tahun, kita

harus memperhitungkan bahwa ketidakpastian pengukuran dapat lebih besar dari perbedaan

anomali yang berdekatan.

KENAIKAN PERMUKAAN LAUT

Altimeter merupakan alat ukur permukaan laut dan variasinya tidak hanya di wilayah pesisir

, seperti alat pengukur pasang surut yang menggunakan cakupan global satelit. Dengan altimeter,

1

sebelum dan setelah mengeluarkan sinyal musiman, memberikan kenaikan muka air laut rata-rata

2,9 mm yr 1. Ada beberapa alasan di balik kenaikan permukaan laut , dan keadaan relatif dari

masing-masing memberikan kontribusi perubahan faktor terhadap waktu . Kontribusi dari ekspansi

termal untuk periode 1993-2007 telah diperkirakan 30 % dari kenaikan permukaan laut total, dan

kontribusi dari mencairnya lahan es 55 %. Hasil dari analisis menunjukan 80% dari total kenaikan

permukaan laut meningkatkan pencairan gletser dan hilangnya es dari lapisan es. Altimeter juga

membaca profil suhu / salinitas.

2010 adalah tahun terpanas dalam catatan meteorologi (1880 hingga sekarang) dengan anomali

positif dari 0,58 dan 0,61 1C 1C untuk radius smoothing dari 250 km dan 1200 km. Data laut tidak

digunakan dalam 100 km dari stasiun tanah pelaporan. Anomali suhu yang relatif terhadap temperatur rata-

rata periode dasar Tahun 1951-1980. Tahun 2010 merupakan tahun penting karena memiliki anomali suhu

terbesar dalam 131 tahun terakhir ketika siklus alam besar seperti ENSO (El Nin ~ o / La Nin ~ a) berada

dalam fase pendinginan.

Cakupan global satelit memungkinkan mengelaborasi peta global permukaan laut yang

memiliki kecenderungan menunjukkan bahwa kenaikan yang tidak seragam. Di beberapa daerah

2

ada kenaikan dikatakan sementara di lain sisi dikatakan ada penurunan. Penurunan telah dijelaskan

misalnya di Laut Mediterania pusat. Permukaan laut telah meningkat di atas rata-rata di Samudera

Hindia selatan, wilayah barat Pasifik, Atlantik Utara sekitar Green-lahan dan Samudra Selatan.

Mencairnya gletser dan lembaran es juga menyebabkan kenaikan permukaan laut yang tidak rata.

Bagian dari pola daerah yang diamati disebabkan oleh variabilitas iklim alami yang berfluktuasi

terhadap waktu untuk membuat bagian dari tren daerah transien. Area terbesar dari tren linear

terjadi di Laut Hitam dan Laut Mediterania, dua laut semi tertutup.

Konsekuensi dari kenaikan permukaan air laut untuk daerah pesisir termasuk banjir

periodik, salinisasi dari muara, kontaminasi.

20-tahun tren permukaan laut rata-rata daerah (mm / tahun) diuraikan menggunakan data

altimeter AVISO (satelit Topex-Poseidon, Jason-1 dan Jason-2) selama periode Oktober 1992-

Desember 2011. Distribusi regional yang diamati hasil antara faktor-faktor lain dari variabilitas

iklim alami selama periode dianalisis. Struktur regional yang paling penting adalah dipole di Pasifik

tropis dengan tren yang sangat positif dalam W Samudera Pasifik dan kecenderungan negatif, atau

penurunan permukaan laut, di E Samudera Pasifik. Ini mungkin lebih dikaitkan dengan The Pacific

dekade Oscillation (PDO) dibandingkan dengan El Nino diberikan komponen off-khatulistiwa yang

besar dan fakta yang sedang trend selama hampir 20 tahun. Nilai-nilai tinggi dapat mencapai hingga

12 mm yr_1.

3

MELELEHNYA DAERAH KUTUB DAN GREENLAND

Daerah kutub merupakan salah satu daerah yang paling sensitif terhadap perubahan iklim,

gambar 1 menunjukkan penurunan drastis pada luasnya lautan abadi dari daerah arctic dari tahun

1979 hingga sekarang. Luas dari non-musim es laut dari daerah arctic rata-rata berkurang hingga

0,85 juta km2 atau 12% dari jumlah total luas mula-mula per dekade. Luas minimum terjadi terjadi

pada september 2007 ketika luas daratan es abadi berkurang hingga 4.30 juta km2. Hal tersebut

menjadi bukti pengurangan luas lautan abadi es abadi mula-mula hingga sebesar 40 % pada periode

1979-2000 (garis pink). Luas dari ketebalan atau multilayer komponen dari lapisan es bahkan

menurun lebih cepat, sebesar ~15% per dekade. Hal ini membuat cover lapisan es non-musim

semakin rentan dan terbuka pada saat pengukuran satelit. Para peneliti percaya daerah tersebut

akan bebas dari lapisan es pada saat musim panas selama 25 tahun.

Sebagai tambahan dari pengurangan luas lapisan es di daerah lautan arctic, pengukuran

satelit menunjukkan efek dari pemanasan global teradap susunan lapisan es.susunan es yang

mengapung terhubung dengan daratan dengan lebar sekitar 50 hingga 600 m, yang dibawa oleh

aliran glacier.

Terdapat 15 lapisan dari susunan es di Antartika ini; beberapa dari mereka memiiki dimensi

besar seperti Ross dan Ronne-Filchner. Pada tahun 2002 bagian besar dari lapisan es Larsen B

pecah di Semenanjung Antartika kehilangan luas sekitar 3200 Km2 hanya dalam 35 hari (Scambos

et al., 2004). Hal ini peristiwa mencairnya lapisan es tunggal terbesar selama 30 tahun. Citra satelit

SAR menunjukkan tingkat penyusutan dari Larsen B selama bertahun-tahun, dan gambar terlihat

dari sensor MODIS menunjukkan adanya daerah yang mencair sesaat sebelum disintegrasi pada

tahun 2002. NSDIC (2010) menyajikan ringkasan mundur dari rak es berbeda karena 1980

termasuk disintegrasi terakhir dari beting es Wilkins pada tahun 2008.

4

Disintegrasi dari susunan es mempercepat aliran gletser. Menurut church et al. (2011),

lapisan es Antartika dan Greenland telah berkontribusi sekitar 45% dari kenaikan permukaan laut

yang berasal dari gletser di seluruh dunia selama periode 1993-2008, memberikan sebanyak 55%

gletser dari lintang rendah atau gletser gunung. Gletser lintang rendah adalah komponen penting

dari permukaan laut global dan kontribusi mereka selama era altimetri telah diperkirakan hingga

1mm per tahun. Nilai ini sebanding dengan kontribusi dari ekspansi termal selama periode yang

sama.

Perubahan permukaan laut (cm) dalam (A) Laut Hitam dan (B) Laut Mediterania selama

periode Oktober 1992-Desember 2011 (_20 tahun). Angka tersebut telah diuraikan dengan

menggunakan data altimeter dari AVISO dikoreksi musiman tanpa GIA penyesuaian. Sebuah garis

kecenderungan polinomial orde 5 (garis putus-putus) menunjukkan osilasi dengan maksimal

mendekati tahun 2000 dan minimum pada 2007. Osilasi periodisitas pendek (_3, 4 tahun) juga dapat

dilihat di Laut Hitam.

VARIABILITAS IKLIM ALAMI

Kenaikan suhu global , kenaikan permukaan laut dan mencairnya es di daerah kutub juga

dipengaruhi oleh variabilitas alam yang perlu dipertimbangkan dalam rangka untuk mengukur

sinyal antropogenik iklim . Peran variabilitas alami diamati misalnya di wilayah Kutub Utara di

mana peneliti telah menunjukkan dengan penginderaan jarak jauh respon dari es laut ke Arctic

Oscillation ( AO , Rigor et al . , 2002) . Di Antartika , El Nino / La Nin ~ siklus mendistribusikan es

laut daerah ( Kwok dan Comiso , 2002; . Rind et al , 2001) . Jauh dari daerah kutub , Gambar . 6

menunjukkan misalnya perubahan luar biasa dalam suhu permukaan laut dan anomali permukaan

laut untuk Samudra Atlantik Utara menyusul perubahan mendadak dari Atlantik Utara Oscillation

5

atau NAO ( Garcia - Soto dan Pingree , 2012) . Variabilitas alami tidak hanya relevan dalam

kaitannya dengan berapa banyak perubahan iklim disebabkan antropogenik atau faktor-faktor lain ,

tetapi pemanasan antropogenik sendiri juga dapat mempengaruhi variabilitas alami membuat

pemisahan lebih sulit . Yeh et al . (2009) memperkirakan misalnya peningkatan lima kali lipat dari

Central - Pasifik - El Nin ~ o sehubungan dengan Timur - Paci - fic - El Nino di bawah pemanasan

global karena mendatarkan termoklin Equatorial Pacific . Dalam edisi khusus ini karena itu kami

menambahkan bagian akhir yang menganalisis dengan satelit pengukuran osilasi laut skala besar

seperti El Nin ~ o dan pengaruh teleconections atmosfer seperti AO dan NAO.

PENELITIAN BARU

Topik-topik ini dan isu-isu selanjutnya termasuk tetapi tidak terbatas pada yang berikut :

( i ) Pemanasan global dan dampaknya pada pola cuaca regional.

( ii ) Mencairnya es di atas daerah kutub dan Greenland .

( iii ) kenaikan permukaan laut dan perubahan sirkulasi laut .

( iv ) efek perubahan iklim terhadap produktivitas biologis .

( v ) fluktuasi iklim alam dan variabilitas Multidecadal .

( i ) Pengaruh pemanasan global pada skala regional yang menunjukkan sekuler peningkatan

suhu udara hingga 0,9 1C ( 1871-2011 ) di Teluk St Lawrence berpotensi diterjemahkan ke

peningkatan serupa dalam suhu permukaan laut ( SST ).

6

Permukaan laut anomali suhu di N Atlantik setelah perubahan besar dari musim dingin

NAO positif (1993/1994/1995) ke kondisi negatif (1995/1996 / 1997) . Periode ini dapat dianggap

sebagai mewakili penurunan Utara Samudra Atlantik negara sirkulasi (kurang anticyclonic) yang

dihasilkan dari penurunan Utara Baratan Atlantik. GS, Gulf Stream; NAC, North Atlantic Current;

AC, Azores saat ini; CC, Canary Current. (B) perubahan permukaan laut (cm) dari Januari 1995

sampai Januari 1998 sesuai dengan anomali suhu frame (A). Hasil penelitian menunjukkan bahwa

respon jangka panjang untuk langkah tiba-tiba menurun (1995 / 1996) di NAO adalah permukaan

laut struktur anomali tripole: tiang subkutub (SPP), sebuah tengah Atlantik Utara tiang (C) dengan

anomali positif dan Subtropis pilin atau Utara Khatulistiwa tiang Daerah sekarang (STP).

Modifikasi fromGarcia-Soto dan Pingree (2012).

Berbagai sistem berkontribusi terhadap GHRSST antar-perbandingan yang dibahas oleh penulis

bahwa daerah cahaya tinggi kesamaan serta bagian dengan kurang setuju-pemerintah pada pilihan

algoritmik atau parametrik. hasil menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan antara produk L4

SST di wilayah laut pesisir dan terbuka, dan di lintang tinggi, sebagian karena perlakuan yang

berbeda dari zona transisi lautan es. Sebuah jalur untuk menghasilkan rekaman data iklim SST dari

pengukuran satelit akhirnya disediakan oleh Minnett dan Corlett ( 2012) .

I. Nghiem et al . ( 2012) menganalisis peta satelit es laut dan pelampung pengukuran dan

mengungkapkan kontrol batimetri pada pertumbuhan es dilaut dan dinamika . Control

batimetri muncul atas wilayah luas es laut di wilayah Arktik . Penulis mengidentifikasi

7

kesesuaian skala besar antara bathy - metry dan pola kelas es sinoptik laut yang berbeda ,

termasuk musiman dan es lautan abadi . Sebagai konsekuensinya kontrol dengan batimetri ,

sementara es laut minimum sejauh telah menurun drastis selama dekade terakhir, batas

maksimum total laut lapisan es tetap relatif stabil , seperti yang ditunjukkan oleh

scatterometers . Di Kutub Utara Ocean, Mizobata dan Shimada ( 2012) juga menganalisis

satelit AMSR - E permukaan laut pengukuran suhu dan NCEP / NCAR dataset anggaran

panas untuk memperkirakan permukaan kedalaman lapisan campuran ( SMLD ) dan

kandungan panas laut ( OHC ) dari sektor Pasifik selama musim pembekuan . itu Pola

asimetris E - W dari SMLD dan OHC menunjukkan bahwa daerah Northwind Ridge adalah

kandidat yang mungkin untuk daerah pembentukan dekat maksimum suhu permukaan

( NSTM ) yang mencegah pertumbuhan es laut

II. ( 2012) menggabungkan altimetri dengan suhu Muletetal . dan data salinitas melalui

persamaan angin termal menghitung perkiraan baru dari Global Samudra 3D geostropik

sirkulasi ( Surcouf 3D ) untuk periode 1993-2008 ( 15 tahun ) . Para penulis memvalidasi

bidang Surcouf 3D saat ini Samudera Atlantik menggunakan kecepatan arus pada

kedalaman 1.000 m dari Perpindahan argo mengambang dan pengukuran kecepatan pada

26.51N dari RAPID - MOCHA meter arus array. Itu Lapangan Surcouf 3D saat ini

digunakan oleh penulis untuk menghitung perkiraan Sirkulasi Atlantik menjungkirbalikkan

meridional ( AMOC ) melalui bagian 251N . Hasil membandingkan baik dengan bagian

hidrografi dari tahun 1998 dan 2004. Kekuatan baikAMOC memiliki nilai rata-rata dari 16

Sv dengan tahunan standar deviasi 2,4 Sv selama periode 1993-2008 . it Time series

baikAMOC memiliki variabilitas yang kuat dan tidak menunjukkan tren yang signifikan .

III. ( iv ) Dalam topik keempat ( efek perubahan iklim pada biologi ( 2012) memperkirakan

produktivitas ) , Polovina dan Woodworth ukuran sel fitoplankton dari suhu jauh – merasa

dan klorofil untuk periode 1998-2007 . Sudah hipotesis pergeseran ke arah fitoplankton

berukuran lebih kecil dalam menanggapi pemanasan laut . Jadi penelitian ini memberikan

dunia pemantauan aspek struktur fitoplankton masyarakat mungkin responsif terhadap

perubahan iklim di masa depan . itu penulis menunjukkan bahwa diameter sel rata-rata

selama periode 1998-2007 pameran penurunan linier yang signifikan sekitar 2 % di N

subtropis dan S Pasifik , dan penurunan 4% dalam subtropis N Atlantik. Secara global ,

diameter sel rata-rata memiliki menurun sekitar 2 % , atas semua oceans.Kahru subtropics et

al . ( 2012) digunakan? 10.000 dalam pengukuran situ permukaan klorofil -a konsentrasi di

California sekarang dan produk reflektansi satelit dari empat sensor warna laut ( OCTS ,

SeaWiFS , MODIS - A , Meris ) selama periode 1996-2011 untuk mengembangkan

8

algoritma empiris baru yang konsisten antara sensor individu dan dengan in situ arsip .

Panjang dari seri waktu ( 15 tahun ) tidak memungkinkan untuk memisahkan tren iklim dari

variabilitas dan Multidecadal namun data gabungan set menunjukkan trend peningkatan

yang signifikan dari pusat California ( Po0.01 ) dan tren penurunan yang signifikan dalam

pusat Pilin Pasifik Utara dan off selatan Baja California ( Po0.01 ) . Kecenderungan ini

konsisten dengan efek global yang diprediksi untuk hangat.

9