NASA测试用于跟踪藻类水华繁殖的新工具 TROPOMI

NASA测试用于跟踪藻类水华繁殖的新工具TROPOMI人类付出的代价也是惨重的,包括萨拉索塔县和皮内拉斯县的哮喘病例增加了两位数,从旅游业到渔业等经济部门估计损失约10亿美元。几十年来,地球轨道卫星一直被用来从太空中探测水华,这样就能比直接在水中取样更频繁地观测到更广阔的区域。最常见的观测技术是依靠可见光谱来测量海洋颜色。然而,这种方法大多局限于晴空条件。南加州美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的科学家们最近在《地球物理研究快报》上发表的一项研究表明,一种名为TROPOMI(TROPOsphericMonitoringInstrument)的天基仪器如何能够透过薄薄的云层,发现有关造成2020年水华的微小藻类Kareniabrevis(或K.brevis)的有力线索。TROPOMI增强了"观察"和测量细波长光的能力,有可能帮助联邦机构和当地社区更好地预测和管理有害藻类的爆发。(TROPOMI搭载在2017年发射的欧洲哨兵5P航天器上)。科学家们考察了西佛罗里达大陆架,这是一片从潘汉德尔(Panhandle)到礁群(Keys)的大陆地壳。K.brevis起源于墨西哥湾的其他地区,在强风和洋流的作用下被带向海岸线。最近的研究表明,佛罗里达州西部和许多沿海社区一样,可能越来越容易受到藻类爆发的影响,因为在径流、化肥和气候变化的推动下,这些藻类在营养丰富、温暖的环境中蓬勃生长。监测系统和K.brevis的危害许多州和沿海地区(包括墨西哥湾和五大湖)都有监测和预报有害水华的系统。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)与学术界、州、部落和地方合作伙伴合作,在水华发生的季节制定并发布有害水华预报(类似于天气预报)。K.brevis事件尤其令人担忧,因为这种藻类会产生一种强烈的神经毒素,浓度过高会导致大量鱼类死亡,并毒害海龟、海牛和鸟类等海洋生物。毒素还可被人吸入,导致呼吸道疾病,并可在贝类中积聚,导致食用者肠胃疾病。卫星检测机制当藻类通过光合作用觅食和生长时,K.brevis会发出微弱的红光,这种红光被称为太阳诱导荧光(redSIF),一些卫星仪器(包括TROPOMI)可以检测到这种红光,而TROPOMI实际上是用来测量空气污染的。通过筛选2018年至2020年期间沿佛罗里达州西部海岸获取的TROPOMI数据,研究小组发现,该仪器收集到的藻类发出的荧光信息是以往依靠海洋颜色观测方法的两倍。TROPOMI的先进成像能力--包括测量从紫外线到短波红外线的四台光谱仪--使其能够穿透薄薄的云层,更频繁地获取海洋表面的测量数据。天基优势科学家们说,他们的研究结果表明,TROPOMI本身或与其他地球观测工具(如NASA在Aqua和Terra卫星上长期使用的MODIS(中分辨率成像分光仪)协同使用都很有价值。MODIS可测量海洋颜色,目前佛罗里达州和其他地方的环境管理者正利用它来探测晴天的藻类。计划于2024年初发射的另一个海洋颜色仪器将以前所未有的方式观察世界海洋生态系统。NASA的PACE,即浮游生物、气溶胶、云层和海洋生态系统任务,将研究浮游植物和其他海洋生物、大气气溶胶和云层,其波长比以前的传感器要多得多。这些观测数据将有助于预测有害藻类的出现,以及渔业的繁荣-萧条周期和其他影响商业及休闲产业的因素。"近20年来,海洋颜色传感器一直是卫星监测有害水华的基础。TROPOMI红色SIF的这一应用展示了卫星技术的结合如何能够在晴空条件之外加强预警系统。通过卫星进行预警已被证明具有现实好处。美国国家航空航天局(NASA)最近资助的一项案例研究发现,对犹他湖中蓝藻的早期检测大大节省了医疗费用、工时损失和其他经济损失。提前几天发出预警可以加快地面行动,包括发出公共警报,甚至关闭海滩。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382615.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1382615.htm

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卫星视角观察加利福尼亚清湖的有毒藻类和背后的环境保护疏忽

卫星视角观察加利福尼亚清湖的有毒藻类和背后的环境保护疏忽2024年5月15日由Landsat9号卫星上的OperationalLandImager-2拍摄的加利福尼亚清湖的卫星图像。2024年5月中旬,藻类大量繁殖,加利福尼亚州清湖水域一片混浊。5月15日,Landsat9号卫星上的OLI-2(OperationalLandImager-2,陆地成像仪2号)拍摄到这幅图像时,湖面大部分区域都能看到明亮的绿色漩涡。藻华可能包含蓝绿藻(也称为蓝藻)以及其他类型的浮游植物,只有直接取样才能确定藻华的确切成分。蓝藻是一种单细胞生物,依靠光合作用将阳光转化为食物,有些蓝藻会产生微囊藻毒素,这是一种强烈的毒素,会刺激皮肤并导致肝脏和肾脏受损。清湖(ClearLake)是一个天然营养丰富的富营养化湖泊,有利于藻类和水生植物的生长。该湖位于旧金山湾以北约60英里(100公里)处,根据沉积物岩芯显示,该湖长期以来一直含有大量藻类,可能从约1万年前上一个冰河时代结束时就开始这样了。但近年来,人们增加了对湖水的营养输入,有害水华的数量也随之持续增加。在清湖已确认的130多种藻类中,有三种蓝绿藻在特定条件下会对人类健康造成不良影响。据莱克县官员称,这些有害藻类的大量繁殖往往发生在春季和夏末。磷等营养物质通过支流进入湖中,导致藻类过量生长。附近农场、葡萄园、有问题的化粪池系统、砾石矿和一个废弃的露天汞矿的径流也是造成湖泊水质问题的原因。一些诱发水华的营养物质存在于湖床沉积物中,只是在波浪作用和非本地鲤鱼的觅食和产卵行为下被搅动起来。水质分析工具显示,叶绿素-a(植物和浮游植物(包括藻类)中捕获阳光的色素)水平以及估算蓝藻浓度的指数在整个五月初都有所上升。这些估计值来自哨兵-3号上的海洋颜色仪器,并由美国国家海洋和大气管理局国家海洋服务局(NOAANationalOceanService)进行了额外处理。截至5月25日,当地的水质监测人员尚未测量出此次藻华的微囊藻毒素浓度。即使不存在毒素,大量的藻类仍会危害水生生物;细菌在分解死亡的浮游植物时会消耗氧气,从而导致缺氧和死亡区。美国国家航空航天局地球观测站的图片,由WanmeiLiang使用美国地质调查局的Landsat数据拍摄。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433446.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433446.htm

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恶劣天气导致NASA海洋、大气和气候任务PACE推迟发射

恶劣天气导致NASA海洋、大气和气候任务PACE推迟发射2024年2月5日星期一,在佛罗里达州卡纳维拉尔角航天站的40号太空发射场,一枚装有美国宇航局PACE(浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统)航天器的SpaceX猎鹰9号火箭升至垂直位置。PACE是NASA最新的地球观测卫星,将通过对被称为浮游植物的微型海洋生物进行高光谱观测,以及提供有关云层和气溶胶的新数据,帮助我们加深对地球海洋、大气和气候的了解。图片来源:SpaceX不过,PACE卫星和猎鹰9号火箭的状况都相当健康。美国东部时间2月7日星期三上午12:45,NASA+和NASATV公共频道将开始直播发射过程。美国国家航空航天局的PACE(浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统)航天器在地球上空运行。图片来源:NASAGSFC浮游生物、气溶胶、云层和海洋生态系统(PACE)任务是美国航天局发起的一项战略性科学工作,其主要目标是增进我们对地球海洋和大气层的了解。具体来说,该任务旨在提高我们对海洋浮游生物在碳循环和地球能量预算中所起作用的理解。通过使用一套非常先进的仪器,包括一个用于测量从紫外线到短波红外线的海洋颜色的光谱仪,PACE将使科学家们能够以前所未有的详细程度观测全球海洋的生物、化学和生态过程。此外,PACE还将扩展和增强我们监测空气质量和云层成分的能力,为了解地球气候系统和环境健康提供重要信息。该任务的尖端技术将有助于更好地了解大气与海洋之间的相互作用,包括这些相互作用如何影响气候变化和地球海洋生态系统的健康。通过长期提供全面的全球尺度观测,计算机设备行动伙伴关系旨在为气候模型、海洋资源管理和减轻气候变化影响的战略做出重大贡献。通过其研究地球复杂环境系统的创新方法,PACE任务在环境科学和地球观测领域迈出了关键的一步。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416481.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1416481.htm

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NASA最新气候监测卫星“PACE”随时准备发射升空

NASA最新气候监测卫星“PACE”随时准备发射升空美国国家航空航天局的PACE(浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统)航天器在地球上空运行。PACE观测站将帮助我们更好地了解海洋和大气如何交换二氧化碳,测量与空气质量和地球气候相关的关键大气变量,并通过研究浮游植物(维持海洋食物网的微小植物和藻类)来监测海洋健康状况。资料来源:NASAGSFC11月14日,NASA的PACE航天器完成了从马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心到佛罗里达州肯尼迪航天中心附近的Astrotech航天器运行设施的旅程。工程师和技术人员先于航天器到达,为地面设备卸载和处理做好准备,然后进行燃料加注和最终封装。2023年11月15日,在位于佛罗里达州肯尼迪航天中心附近的Astrotech太空操作设施,技术人员在吊车吊起NASA的浮游生物、气溶胶、云层和海洋生态系统(PACE)观测站航天器后监测其移动情况。PACE将被封装起来,然后搭乘SpaceX公司的猎鹰9号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空站的40号太空发射场发射升空。图片来源:NASA/BenSmegelskyPACE是浮游生物、气溶胶、云层和海洋生态系统的缩写,计划于2024年初搭乘SpaceX公司的猎鹰9号火箭,从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空站的40号发射场发射升空。该任务将有助于阐明海洋和大气如何交换二氧化碳,改进美国宇航局20多年来对海洋生物和大气气溶胶的全球卫星观测,并继续进行与空气质量和气候有关的关键测量。PACE项目由美国宇航局戈达德太空飞行中心管理。该机构设在肯尼迪航天中心的发射服务计划负责管理PACE任务的发射服务。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399897.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1399897.htm

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NASA的PACE卫星传回的数据正重新定义我们对地球气候和海洋的看法

NASA的PACE卫星传回的数据正重新定义我们对地球气候和海洋的看法美国国家航空航天局的PACE(浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统)航天器在地球上空运行。图片来源:NASAGSFC浮游生物、气溶胶、云层和海洋生态系统(PACE)卫星于2月8日发射升空,经过数周的航天器和仪器在轨测试,以确保其正常运行和数据质量。这项任务正在收集数据,公众现在可以访问https://pace.oceansciences.org/access_pace_data.htm。美国国家航空航天局(NASA)PACE卫星的海洋色彩仪器(OCI)可探测到超光谱范围的光线,为科学家提供了区分浮游植物群落的新信息--这是NASA最新地球观测卫星的一项独特能力。2024年2月28日,OCI卫星发布的第一张图像显示了南非海岸附近海洋中这些微小海洋生物的两个不同群落。图像中央部分显示的是粉红色的Synechococcus和绿色的picoeukaryotes。图片左侧显示的是海洋的自然色彩,右侧显示的是叶绿素-a的浓度,叶绿素-a是一种光合色素,用于识别浮游植物的存在。图片来源:美国国家航空航天局PACE数据将使研究人员能够研究海洋中的微观生命和空气中的微粒,从而加深对渔业健康、有害藻类大量繁殖、空气污染和野火烟雾等问题的了解。利用PACE,科学家还可以研究海洋和大气是如何相互作用并受到气候变化的影响的。美国国家航空航天局局长比尔-纳尔逊(BillNelson)说:"这些令人惊叹的图像进一步推动了美国国家航空航天局保护地球家园的承诺。PACE的观测将使我们更好地了解我们的海洋和水道以及以它们为家的微小生物是如何影响地球的。从沿海社区到渔业,NASA正在为所有人收集关键的气候数据。""PACE任务的第一道曙光是我们为更好地了解我们不断变化的地球而持续努力的一个重要里程碑。地球是一个水行星,但我们对月球表面的了解却比对我们自己的海洋还要多。美国宇航局地球科学部主任卡伦-圣杰曼(KarenSt.Germain)说:"PACE是几项关键任务之一,包括SWOT和我们即将进行的NISAR任务,这些任务正在开启地球科学的新时代。"PACE的OCI仪器还收集可用于研究大气状况的数据。这幅OCI图像的前三幅描绘了从北非飘入地中海的尘埃,显示了科学家们过去利用卫星仪器收集到的数据--真彩图像、气溶胶光学深度和紫外线气溶胶指数。下面两张图片展示了新的数据,这些数据将帮助科学家创建更精确的气候模型。单散射反照率(SSA)显示了散射或吸收光的比例,将用于改进气候模型。气溶胶层高度(AerosolLayerHeight)显示气溶胶在地面或大气层中的位置,有助于了解空气质量。资料来源:NASA/UMBC这颗卫星的海洋色彩仪器由位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心建造和管理,它通过紫外线、可见光和近红外线光谱观测海洋、陆地和大气层。以前的海洋色彩卫星只能探测到少数几种波长,而PACE能探测到200多种波长。有了这一广泛的光谱范围,科学家就能识别浮游植物的特定群落。不同的物种在生态系统和碳循环中发挥着不同的作用--大多数是良性的,但有些对人类健康有害--因此区分浮游植物群落是该卫星的一项关键任务。PACE的两台多角度偏振仪HARP2和SPEXone可以测量云层和大气中微小颗粒反射的偏振光。这些微粒被称为气溶胶,从灰尘、烟雾到海雾等等。这两种偏振计在功能上具有互补性。SPEXone由荷兰空间研究所(SRON)和荷兰空中客车公司(AirbusNetherlandsB.V.)制造,将在五个不同的视角下以高光谱分辨率观测地球--探测彩虹的所有颜色。马里兰大学巴尔的摩郡分校(UMBC)建造的HARP2将以60个不同的视角观测四种波长的光。PACE上的SPEXone偏振计仪器提供的早期数据显示了2024年3月16日日本上空和2024年3月6日埃塞俄比亚上空对角线范围内的气溶胶。在上两幅图中,浅色代表偏振光的比例较高。在底部面板中,SPEXone数据被用来区分细气溶胶(如烟雾)和粗气溶胶(如灰尘和海雾)。SPEXone数据还可以测量气溶胶对太阳光的吸收程度。在埃塞俄比亚上空,数据显示大部分细颗粒吸收了太阳光,这是典型的生物质燃烧产生的烟雾。在日本,也有细气溶胶,但没有同样的吸收。这表明东京的城市污染被吹向海洋,并与海盐混合。SPEXone偏振观测结果显示在PACE的另一个仪器OCI拍摄的真彩背景图像上。资料来源:SRON有了这些数据,科学家们将能够测量云的特性--这对了解气候非常重要--并监测、分析和识别大气气溶胶,从而更好地向公众通报空气质量。科学家还将能够了解气溶胶如何与云相互作用并影响云的形成,这对于创建精确的气候模型至关重要。2024年3月11日,PACE的HARP2偏振仪拍摄到南美洲西海岸上空云层的早期图像。偏振仪数据可用于确定构成云虹的云滴的信息,云虹是由云滴而不是雨滴反射的阳光产生的彩虹。科学家们可以了解云层对人为污染和其他气溶胶的反应,还可以利用这些偏振测量数据测量云滴的大小。资料来源:UMBC"二十多年来,我们一直梦想着能获得类似PACE的图像。终于看到了真实的东西,这真是超现实。"NASA戈达德的PACE项目科学家杰里米-韦德尔(JeremyWerdell)说。"所有三个仪器的数据质量都非常高,我们可以在发射两个月后开始公开发布这些数据,我为我们的团队能够做到这一点而感到自豪。这些数据不仅会对我们的日常生活产生积极影响,为空气质量和水生生态系统的健康提供信息,而且还会随着时间的推移改变我们对地球家园的看法。"PACE任务由美国航天局戈达德分局管理,该分局还建造并测试了航天器和海洋颜色仪器。超角彩虹偏振仪2号(HARP2)由巴尔的摩郡马里兰大学设计和制造,行星探测光谱偏振仪(SPEXone)由荷兰空间研究所、空中客车防务公司和荷兰航天公司牵头的荷兰财团开发和制造。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428136.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1428136.htm

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NASA为什么要发射新的极地卫星JPSS-2?

NASA为什么要发射新的极地卫星JPSS-2?"NOAA的气象卫星从未如此关键,因为极端天气事件由于气候变化而继续更加频繁,"NOAA的国家环境卫星、数据和服务部门负责系统的副助理行政官艾琳-帕克在发射前的简报中说。"从2017年到2022年9月,美国已经经历了104次单独的10亿美元的灾难。相比之下,从1987年到1991年,只有15次。"JPSS-2将于美国东部时间11月10日凌晨4:25从加州范登堡空军基地搭乘联合发射联盟的阿特拉斯V401火箭发射。机上还将测试一种名为LOFTID的充气式隔热罩,它可以帮助更重的有效载荷在地球甚至火星等其他星球上降落。美国国家航空航天局(NASA)和国家海洋局(NOAA)有一个完整的卫星网络指向地球,以观察其环境,包括JPSS-2的前身--SuomiNPP和NOAA-20。JPSS-2将与这两颗卫星一起进入极地轨道,这意味着它们从两极环绕地球,每天两次覆盖整个地球。"为了预测当地的天气,我们需要从这个全球角度观察天气,"NOAA的JPSS项目办公室主任TimWalsh说。"非洲的沙尘暴可以影响可能影响东海岸的潜在飓风的发展。日本的台风可能会导致几天后加州这里的暴雨"。JPSS-2卫星将用它的四个仪器对地球进行测量,包括作为卫星"眼睛"的可见光红外成像辐射仪套件(VIIRS)。它以大约四分之一英里的空间分辨率拍摄可见光和红外图像,使研究人员能够看到被称为过顶的云层等特征,这可以反映出雷暴有多严重。先进技术微波探测仪,或ATMS,可以透过云层观察到风暴的强度,而跨轨红外探测仪,或CrIS,可以生成大气的三维视图,臭氧绘图和剖面仪套件,或OMPS,研究大气中的臭氧。结合起来,这些仪器的数据将有助于天气预报,特别是通过监测大西洋和太平洋。在陆地上,有许多气象站正在收集数据。但来自海洋的测量需要由气象浮标来进行,而气象浮标相对较少,所以这些数据需要由卫星数据来补充。来自JPSS计划的数据之前被用来预测飓风伊恩在佛罗里达海岸的登陆,目前正被用来监测热带风暴尼科尔。NOAA国家气象局的气象学家和卫星科学家JordanGerth在一次科学简报中说:"JPSS数据是美国和国际全球数值天气预测系统的主要输入。观测是全球性的,预测是地方性的。有了JPSS,当地三至七天的预测质量非常出色。""虽然该卫星是为天气预测而设计的,但这并不是发射该卫星的唯一原因"NOAA有另一套用于天气预测的地球监测卫星,称为地球静止业务环境卫星,或GOES。但GOES卫星的轨道与JPSS非常不同,它位于地球表面以上22300英里的地球静止轨道。这意味着每颗GOES卫星总是指着地球上的同一个地方,相比之下,JPSS卫星环绕整个地球,离地表仅500英里,距离更近。"因为JPSS离地球表面近得多,我们可以得到不同类型的观测,"Gerth解释说。"例如,如果我们想确定大气层的温度结构或水蒸气的数量,我们可以使用JPSS系列上的仪器来帮助我们完成。JPSS还为我们提供了关于云冠下的细节信息,这可以很容易地转化为关于风暴强度的信息并帮助进行风暴预测。"除了天气预报的职责外,来自JPSS-2的数据也将有助于研究其他气候条件。"NOAAJPSS项目的项目科学家SatyaKalluri说:"虽然该卫星是为天气预测而设计的,但这并不是发射该卫星的唯一原因。该卫星每天拍摄两次地球图像,通过这些图像,我们可以查看干旱状况,这对预测粮食生产力非常重要。"卫星数据的其他用途包括测量海洋颜色,这可以帮助监测海洋生态系统的健康和识别有害藻类繁殖。它还可以通过识别烟雾或野火的烟雾来测量空气质量,以及观察极地冰盖的变化和臭氧层的空洞。除了JPSS-2在短期内预测天气事件方面的作用外,对这些因素进行几十年的持续测量是保持记录的关键,使我们能够了解气候变化的长期影响。"我们非常高兴能够看到这次JPSS-2的发射,因为它收集了全球的观测数据,"Gerth说。"为了有好的本地天气预测,我们需要有这些全球观测数据来告知我们的气象学家。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332349.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1332349.htm

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NASA的SWOT卫星揭示加州天气问题的深层原因

NASA的SWOT卫星揭示加州天气问题的深层原因此图显示了1月15日(几条大气河流到达之前)和2月4日(第一场风暴之后)北加州门多西诺县部分地区水面高度的SWOT卫星数据。浅蓝色和绿色表示相对于平均海平面的最高水位。(内陆水位高度包括底层地面高度)。水位卫星观测这幅图像显示的是2024年1月15日该地区的情况,当时大气中的河流还没有降下雨雪,而2月4日,在一系列暴风雨中的第一场暴风雨侵袭加州之后,该地区再次降下雨雪。水位高度以绿色和蓝色显示,浅色调表示相对于平均海平面的最高水位。(内陆地区的数据包括洪水高度及其下方的地面高度)。一些沿海地区被海潮和暴雨同时淹没,而另一些地区可能只被降水淹没。图像中的每个像素代表一个330英尺乘330英尺(100米乘100米)的区域。地表水和海洋地形卫星(SWOT)旨在对地球表面水进行首次全球调查,它将收集地球上水体随时间变化的详细测量数据。图片来源:NASA/JPL-CaltechSWOT对水监测的贡献自2022年12月以来,SWOT卫星一直在测量地球表面几乎所有水域的高度,从而对地球上的海洋和淡水湖泊及河流形成了迄今为止最详细、最全面的观测。这颗卫星不仅能像其他卫星一样探测地球表面的水域范围,还能提供水位数据。结合其他类型的信息,SWOT测量结果可以得出湖泊和河流等地貌的水深数据。位于南加州喷气推进实验室的美国宇航局海平面变化团队首席研究员本-哈姆林顿(BenHamlington)说:"SWOT为我们提供了前所未有的洪水信息。卫星可以提供图片,显示一个地区有多少地方被洪水淹没,但除非已经在河流或海岸安装了仪器,否则很难知道洪水期间和之后的情况是如何变化的。SWOT卫星提供的数据与其他信息相结合,正在填补这一空白。"SWOT科学小组使用KaRIn(Ka波段雷达干涉仪)仪器进行了测量。KaRIn在吊杆上安装了两根相距33英尺(10米)的天线,在环绕地球的过程中产生一对数据扫描带,从水面反射雷达脉冲,收集水面高度测量值。美国国家航空航天局地球观测站拍摄的图片,由LaurenDauphin使用本杰明-哈姆林顿提供的SWOT数据拍摄,并由SWOT科学团队提供。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423010.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423010.htm

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