altimetrische Bathymetrie
Die Vermessung der topographischen Gestalt von Gewässerbetten, Meeresböden und Seegründen mit Hilfe von satellitenbasierten Radaraltimetern. Satellitenaltimeter messen die Höhe der Meeresoberfläche (Meeresspiegel) indem sie die Zeit messen, die ein Radarpuls benötigt um vom Satelliten zur Meeresoberfläche und zurück zu gelangen.
Mars, Venus und der Erdmond sind besser kartiert als die Erde. Diese anderen Himmelskörper haben trockene Oberflächen, was es leicht macht, ihre Oberflächentopographie mit Laser- und Radarverfahren höhenmäßig zu vermessen. Etwa 70 Prozent der Oberflächentopographie der festen Erde liegen unter Ozeanwasser und können nicht direkt mit Laser oder Radar vermessen werden. Direkte Messungen des Ozeanbodens erfolgen mit schiffsgetragenen Echoloten. Aber erst einige wenige Prozent der Meere sind auf diese Weise kartiert worden. Die Bahnen der Vermessungsschiffe überziehen die entfernten Ozeane so weitständig, wie das System der Interstate Highways die USA bedeckt. Lücken zwischen den Vermessungstrassen können bis zu 100.000 km² groß sein.
Wissenschaftler benutzen Messungen der Meeresoberflächenhöhe, die von satellitenbasierten Radaraltimetern durchgeführt wurden, um daraus das Vorhandensein von Bergen am Meeresboden abzuleiten. Berge am Ozeanboden verleihen dem Erdschwerefeld zusätzliche Kraft, ziehen dadurch mehr Wasser in ihr Umfeld und wölben damit die Meeresoberfläche auf. Dieses Verfahren erhielt die Bezeichnung „altimetrische Bathymetrie“.
Ein untermeerischer Berg muss etwa eine Meile hoch und mehrere Meilen breit sein, um eine ausreichend hohe Aufwölbung an der Meeresoberfläche zu erzeugen, die dann mit den aktuellen Radaraltimetriedaten darstellbar ist. Folglich ist altimetrische Bathymetrie nicht so genau wie schiffsbasierte Echolotmessung. Da aber Satellitenaltimeter die ganze Erde abdecken und Schiffe nur eine kleine Fläche kartiert haben, kombinieren die besten globalen Bathymetriemodelle die Daten beider Verfahren.
| Zusammenwirkung von Schwerkraft | Die Anziehungskraft eines Gebirges trägt zur Gesamtgravitation der Erde bei, und dies führt zu kleinen Neigungen in der Richtung, in die die Gravitation zieht. Durch diesen Mechanismus heben die unterseeischen Berge den Meeresspiegel an. Wir können Satellitenradarmessungen des Meeresspiegels verwenden, um diese Krümmungen zu erkennen und auf das Vorhandensein von unbekannten Bergen unter der Meeresoberfläche zu schließen. Diese Grafik übertreibt den Effekt zur Verdeutlichung. In der Realität kann ein unterseeischer Berg zwar einige Kilometer hoch sein, aber die Erhöhung des Meeresspiegels, die er erzeugt, ist nur einige Meter hoch. Ein typischer Seamount kippt die Meeresoberfläche um einen sehr kleinen Winkel, etwa 30 Mikro-Radian. Wissenschaftler versuchen, diese Neigungen auf 1 Mikroradian genau zu messen, um die unbekannte Topographie des Meeresbodens zu entdecken. Ein Mikroradian der Meeresoberflächenneigung bedeutet, dass sich der Meeresspiegel pro 1 km, den man sich horizontal bewegt, vertikal um 1 mm ändert. |
Altimetrie
Index