除了导航,GPS还有哪些超强功能?( 三 )


今年7月 , 博尔德UNAVCO地球物理研究组织的工程师John Galetzka , 在孟加拉国恒河和雅鲁藏布江的交界处安装了GPS站 。 此举的目的是测量河流沉积物是否因压迫致密化 , 地面是否正在缓慢下沉 , 是否在热带台风带来的强降雨和海平面上升时 , 更容易引发洪水 。 “GPS是一个出色的工具 , ” Galetzka说 , “并且它不止能帮助解决一个问题 。 ”
在该地区红树林边缘的Sonatala农业社区中 , Galetzka和同事在一所小学的混凝土屋顶上放置了一个GPS测站 , 并在附近稻田中插进土地的树杆上放置了第二个GPS站 。 如果地面真的在下沉 , 那么第二个GPS站看起来就会像是从地面慢慢冒出来一样 。 通过测量站点下方的GPS反射 , 科学家们还可以测量 , 如雨季稻田的积水量等一系列指标 。
海洋学家和水手也可以用GPS接收器来用作验潮仪 。 Larson在处理阿拉斯加卡彻马克湾(Kachemak Bay)的GPS数据时偶然发现了这一点 。 该站为研究建筑变形而建立 , 但这一海湾也存在美国最大的潮汐涨落现象 。 Larson查看了由水面反射到达接收器的GPS信号 , 发现它们几乎可以像附近海港真正的验潮仪一样准确地追踪潮汐变化 。 这可能会帮助尚未设置长期验潮仪的地区 , 但前提是这些附近必须恰好有GPS站 。
分析大气成分
最后 , GPS能以科学家在几年之前还认为不可能的方式 , 筛选出有关大气的信息 。 水蒸气 , 带电粒子和其他因素都会延迟GPS信号在大气中的传播 , 基于此 , 研究人员能做出新的发现 。
一组科学家使用GPS接收器来研究大气中 , 以雨或雪的形式产生降水的水蒸气含量 。 研究人员利用这些数据信息来计算大雨带来的降水量 , 从而使天气播报员能够对南加州等地的山洪预测结果 , 进行更为精细的调整 。 在2013年7月的一场暴风雨中 , 气象学家使用GPS数据来跟踪湿润季风在岸上的移动 , 在山洪暴发前17分钟 , 发布了关键的预警信息 。
当GPS信号在大气电离层(即高层大气的带电部分)中传播时 , 也会受到影响 。 而海啸的力量能使大气产生变化 , 这种变化可以影响至电离层 。 科学家已开始利用GPS数据跟踪海啸在洋面以下运动时 , 大气电离层的变化 。 将来 , 这项技术或许可以补充传统的海啸预警方法:即使用遍布海洋的GPS浮标观测点 , 来测量海啸震荡波的高度 。
科学家甚至已经能利用GPS来研究日全食产生的影响 。 2017年8月 , 科学家就利用美国各地的GPS观测站 , 测量了当月球阴影在大陆上空移动 , 原本可以产生电子的光变暗时 , 高层大气中电子数量下降的过程 。
从脚下的地震到天上的降雪 , 我们都能用GPS来进行检测 。 对于一样原本只是用来帮我们在城镇找路的工具 , GPS真的是太强大了 。
原文网址:
https://www.scientificamerican.com/article/gps-is-doing-more-than-you-thought/