Статьи

Bio-ORACLE и MARSPEC – данные для экологических исследований океана

Картография Полезные ресурсы
Источник – Jorge Assis

Для исследований суши доступно много наборов растровых данных высокого разрешения, но не стоит забывать про морскую среду, которая покрывает большую часть нашей планеты и влияет на климат и живые организмы. 
В этой статье мы рассмотрим доступные базы морских данных высокого разрешения:  Bio-ORACLE и MARSPEC, удобные для использования в экологическом моделировании.

Bio-ORACLE – это набор растров, содержащих геофизические, биотические и экологические данные для поверхностных и придонных морских зон. Набор включает данные о температуре, солености, скорости течений, толщине и концентрации льда, содержании в воде нитратов, фосфатов, силикатов, железа, растворенного кислорода, а также данные о фитопланктоне и первичной продукции. 

Растры получены из предварительно обработанных данных глобального анализа океана, сочетающих спутниковые и наземные наблюдения на регулярных двух- и трехмерных пространственных сетках. Данные дистанционного зондирования были получены с различных спутниковых датчиков (Aqua-MODIS и SeaWiFS). 

Последняя версия Bio-ORACLE v2.2 стала доступна в сентябре 2021 года. Современные данные включают период с 2000 по 2014 год. 

Карта содержания хлорофилла в воде (мг/м3) – Bio-Oracle


Кроме современных данных в наборе есть слои для прогнозируемых сценариев будущего (Representative Concentration Pathways): RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0 и RCP8.5. Данные имеются для периодов 2040–2050 и 2090–2100 годов. Они созданы путем усреднения данных отдельных моделей общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО), предоставленных CMIP5. Для новых сценариев изменения климата на сайте есть температура, соленость, скорость течений и толщина морского льда. Разрешение слоев – 5 угловых минут.

MARSPEC – это набор климатических и геофизических пространственных данных высокого разрешения для мирового океана. Набор состоит из семи геофизических переменных в виде растров высокого разрешения, представляющих глубину морского дна (батиметрия). Растры характеризуют шесть аспектов топографической сложности (такие как уклон и экспозиция склона, плановая и профильная кривизна) и расстояние от берега. Эти переменные были получены из набора данных батиметрии высокого разрешения SRTM30_PLUS. 

Кроме геофизических переменных в наборе MARSPEC имеются 10 биоклиматических переменных, описывающих среднегодовое значение, диапазон, дисперсию и экстремальные значения температуры и солености на основе долгосрочных месячных климатологических значений, полученных в результате дистанционного зондирования и океанографических наблюдений in situ. Эти переменные были получены из Атласа Мирового океана NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) и спутниковых снимков MODIS. Они характеризуют наблюдаемые средние и экстремальные значения температуры и солености морской поверхности с конца XX века. 

Все переменные доступны в виде растров с пространственным разрешением 1, 5, 10 и 20 км. В наборе также имеются ежемесячные климатологические слои, используемые для получения биоклиматических переменных, что позволяет рассчитывать эквивалентные переменные MARSPEC для прошлых и будущих климатических сценариев. 

Кроме современного климата имеются также слои палеоклиматических данных – Paleo-MARSPEC. Они представляют собой климатические и геофизические данные в среднем голоцене и последнем ледниковом максимуме (LGM). Эти слои получены на основе моделей общей циркуляции OAGCM, разработанных для второй фазы проекта по сопоставлению моделей палеоклимата (PMIP2). Слои геофизических данных получены из современных данных, предполагающих падение уровня моря на 120 метров для LGM. Слои Paleo-MARSPEC имеют пространственное разрешение 10 км. 

Источники: