Bagaimana Satelit Membantu Mengukur Permukaan Laut?

Satelit telah menjadi alat penting dalam memahami dinamika permukaan laut di seluruh dunia. Dengan kemampuan mereka untuk mengamati dan mengukur dari orbit, satelit memberikan data yang sangat penting bagi studi kelautan dan pemantauan perubahan iklim. Mari kita pelajari bagaimana satelit berfungsi dalam mengukur permukaan laut dan mengapa data ini sangat penting.

Mengapa Mengukur Permukaan Laut Penting?

Permukaan laut adalah indikator kunci dari perubahan iklim. Peningkatan permukaan laut dapat menunjukkan adanya pencairan es kutub dan pemanasan lautan yang keduanya merupakan dampak dari perubahan iklim. Data yang akurat tentang permukaan laut sangat penting untuk:

Menilai Risiko Banjir: Daerah pesisir dapat dipersiapkan untuk kemungkinan banjir jika ada informasi yang akurat tentang tren kenaikan permukaan laut.
Perencanaan Pembangunan Pesisir: Mengetahui bagaimana permukaan laut berubah dapat membantu dalam perencanaan pembangunan infrastruktur di wilayah pesisir.
Navigasi dan Operasi Maritim: Permukaan laut yang akurat membantu dalam navigasi dan operasi pelayaran yang aman dan efisien.

Peran Satelit dalam Mengukur Permukaan Laut

Altimetri Satelit

Satelit pengukur tinggi permukaan laut menggunakan teknologi altimetri untuk menentukan jarak antara satelit dan permukaan laut. Altimeter satelit mengirimkan gelombang radar atau laser ke permukaan laut dan mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang tersebut untuk kembali. Dengan mengetahui kecepatan cahaya, satelit dapat menghitung jarak antara dirinya dan permukaan laut.

Satelit seperti Jason-3, Sentinel-6 Michael Freilich, dan Envisat menggunakan teknologi ini untuk memantau ketinggian permukaan laut global dengan akurasi yang sangat tinggi. Data dari satelit-satelit ini membantu ilmuwan untuk melacak perubahan jangka panjang dalam permukaan laut dan mempelajari fenomena seperti El Niño dan La Niña.

(Gambar hanya sebagai ilustrasi)

Gravitasi Satelit

Permukaan laut tidak sepenuhnya rata; ada variasi yang disebabkan oleh medan gravitasi bumi yang tidak merata. Satelit seperti GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) dan GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) mengukur medan gravitasi bumi dengan sangat rinci.

GOCE, misalnya, mengorbit bumi pada ketinggian sekitar 250 km untuk mendapatkan data medan gravitasi yang sangat akurat. Satelit ini membantu ilmuwan memahami bagaimana variasi gravitasi mempengaruhi bentuk permukaan laut. Misalnya, di daerah dengan massa batuan padat di bawah laut, tarikan gravitasi lebih besar, sehingga permukaan laut di atasnya akan sedikit lebih tinggi. Sebaliknya, di atas lembah bawah laut atau parit, tarikan gravitasi lebih rendah dan permukaan laut cenderung lebih rendah.

Pengamatan Multi-Spektrum

Selain altimetri dan gravitasi, satelit juga menggunakan teknologi penginderaan multi-spektrum untuk memantau lautan. Satelit MODIS pada Terra dan Aqua NASA menggunakan sensor multi-spektrum untuk mengamati berbagai aspek permukaan laut seperti suhu permukaan laut, warna air, dan pergerakan arus laut. Data ini sangat penting untuk memahami dinamika laut dan bagaimana mereka dipengaruhi oleh perubahan iklim.

Bagaimana Satelit Menentukan Permukaan Laut Global?

Pengumpulan Data: Satelit-satelit ini mengumpulkan data secara kontinu saat mereka mengorbit bumi. Setiap pengukuran dari altimeter satelit memberikan titik data tentang ketinggian permukaan laut pada lokasi tertentu.
Pemrosesan Data: Data dari satelit dikirim ke pusat-pusat pengolahan di bumi. Di sini, data diproses untuk memperhitungkan berbagai faktor seperti perubahan orbit satelit dan kondisi atmosfer yang dapat mempengaruhi akurasi pengukuran.
Kompilasi dan Analisis: Data yang telah diproses kemudian dikompilasi untuk memberikan gambaran global tentang ketinggian permukaan laut. Analisis statistik dilakukan untuk menentukan tren jangka panjang dan anomali dalam data tersebut.
Kalibrasi dan Validasi: Pengukuran dari satelit dibandingkan dengan data dari stasiun pengukur permukaan laut di darat, seperti yang dilakukan Jay Johnson di sepanjang pantai Inggris Raya. Ini membantu memastikan akurasi dan konsistensi data satelit.
Penyajian Data: Data akhir kemudian digunakan untuk membuat peta dan model yang menunjukkan ketinggian permukaan laut di seluruh dunia. Ini memberikan ilmuwan dan pembuat kebijakan informasi yang penting untuk studi iklim dan perencanaan pesisir.

Masa Depan Pengukuran Permukaan Laut

Dengan terus berkembangnya teknologi, satelit masa depan akan dapat memberikan data yang lebih rinci dan akurat tentang permukaan laut. Misalnya, satelit masa depan mungkin menggunakan teknologi laser yang lebih canggih atau penginderaan multi-spektrum untuk memberikan pengamatan yang lebih detail.

Peningkatan dalam pemrosesan data dan algoritma pembelajaran mesin juga akan membantu dalam menganalisis data dengan lebih cepat dan akurat. Ini akan memungkinkan ilmuwan untuk merespons perubahan dalam dinamika permukaan laut dengan lebih efisien.

Referensi:

NASA Earth Science - Tentang pengukuran permukaan laut menggunakan satelit: NASA.
ESA - GOCE - Informasi tentang misi GOCE dan bagaimana ia mengukur gravitasi bumi: ESA GOCE.
NOAA - Teknologi altimetri satelit dan pengukuran permukaan laut: NOAA.

Gambar: