D1 Sensoriamento Remoto por Satélite

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O sensoriamento remoto oceânico por satélite mede, a partir de plataformas orbitais, as propriedades da superfície do oceano e da coluna de água abaixo dela, utilizando dois tipos de sensores: sensores passivos, que medem a radiação emitida ou refletida pelo próprio oceano, e sensores ativos, que emitem seu próprio sinal e medem como esse sinal retorna após interagir com a água. É o único método capaz de fornecer cobertura verdadeiramente global com atualizações a cada poucos dias ou semanas, tornando-se essencial para o monitoramento de fenômenos em larga escala, como El Niño, circulação oceânica, proliferação de fitoplâncton e elevação do nível do mar. Isso o torna, atualmente, a ferramenta mais abrangente para o monitoramento do oceano como um todo.

A temperatura da superfície do mar é medida por meio de radiometria infravermelha térmica: o oceano emite radiação infravermelha a uma taxa que aumenta com a quarta potência de sua própria temperatura, conforme estabelecido pela lei de Stefan-Boltzmann, e o sensor mede essa radiação como uma "temperatura de brilho" em diversos canais infravermelhos diferentes. Isso possibilita corrigir, por meio da comparação entre esses canais, a absorção introduzida pela atmosfera entre o oceano e o satélite. Para águas claras, essa técnica atinge uma precisão entre um décimo e cinco décimos de grau.

A altimetria por satélite, por outro lado, não mede a temperatura, mas sim a distância entre o satélite e a superfície do oceano, e o faz com uma precisão entre um e dois centímetros usando um radar que opera na banda Ku. Essa medição precisa da distância possibilita calcular o nível do mar em qualquer ponto e, observando como esse nível varia de um ponto a outro, a relação geostrófica — a mesma relação que equilibra o gradiente de pressão com a força de Coriolis na atmosfera — também nos permite calcular os campos de correntes superficiais do oceano.

A cor do oceano, ou seja, a refletância de sua superfície na luz visível, é usada para estimar a concentração de clorofila e outros constituintes opticamente ativos dissolvidos ou suspensos na água, e é precisamente essa mudança de cor que permite a um satélite distinguir, do espaço, onde há mais ou menos fitoplâncton sem precisar tocar a água.

A salinidade da superfície, por sua vez, é medida usando radiometria de micro-ondas em uma frequência próxima a 1,4 gigahertz dentro da chamada banda L. A emissão de micro-ondas do oceano depende da temperatura dielétrica da água, uma propriedade elétrica da água que, por sua vez, depende de seu teor de sal. Essa cadeia de dependências torna possível inferir a salinidade da superfície a partir da emissão de micro-ondas detectada pelo satélite.

Finalmente, o vento na superfície do oceano é medido com dispersômetros: instrumentos que enviam pulsos de micro-ondas, na banda Ku ou na banda C, em direção à superfície do mar e medem quanta energia é refletida de volta pelas minúsculas ondas capilares induzidas pelo próprio vento. Quanto mais forte o vento, mais áspera a superfície se torna e mais energia é retroespalhada em direção ao satélite. A intensidade desse sinal retornado permite uma estimativa da velocidade do vento. Assim, entre a temperatura infravermelha, a altura medida por radar, a cor visível, a emissão de micro-ondas e a retrodispersão dessas mesmas micro-ondas, o sensoriamento remoto oceânico por satélite reconstrói, canal por canal, um oceano que nenhum navio ou boia poderia monitorar com a mesma cobertura ou frequência.

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