全球變遷是目前最熱門的話題之一，但它的範疇相當的廣，如何有系統的長期監測進而了解其變遷，是一重要課題。海洋佔了地球表面積的71%，由於海水的熱容量、密度、質量都比空氣大許多，因此，海洋在全球變遷所扮演的角色，絕不能忽略。但海洋因其廣闊，要有效地長期、定點取得觀測數據，並不容易。1978年美國發射了Nimbus-7、TIROS-N、Seasat三顆與海洋觀測相關的人造衛星，從此遙測成為海洋觀測的新利器，也為海洋變遷研究提供了全面性的資訊。因此聯合國海洋科學研究委員會將廿年後的1998年訂為「國際海洋年」，以彰顯衛星海洋遙測對海洋研究及社會的貢獻。
海洋顏色的差異是由於海洋中物質組成的不同而產生的（圖／pixabay）。
海洋顏色的差異是由於海洋中物質組成的不同而產生的，若海洋中有較多葉綠素甲的浮游植物，則海洋的顏色會由藍色轉為綠色。衛星遙測即利用此水色的變化，經由不同波段的反射能量，推算海洋中葉綠素甲的濃度。圖一是1997-2010年海水葉綠素甲平均濃度分布，東南太平洋為全球葉綠素甲濃度最低的海域。
圖一、1997-2010年海水葉綠素甲濃度分布，圖中黑色表陸地或海冰，暖色系表濃度高、冷色系表濃度低。東南太平洋紫色處為全球葉綠素甲濃度最低的海域。（圖／撰稿團隊）
溫度是衡量全球變遷的主要因子之一，海水表面溫度可應用輻射儀量測海洋表面熱紅外或微波的輻射能量，由於輻射強度與物體的溫度呈正相關性，因此可以藉由測量到的輻射能量，推算海洋表面的溫度。圖二是海洋表面溫度的分布，最高的區域是在西太平洋赤道周遭，一般稱為西太平洋暖池。
圖二、海洋表面溫度分布，圖中黑色表陸地或海冰，暖色系表溫度高、冷色系表溫度低。全球海面溫度最高的地點是在西太平洋赤道周遭(圖中深紅色處)，稱為西太平洋暖池。（圖／撰稿團隊）
海面水位的測量是藉由衛星發射雷達波，量測其碰到海水面回波的時間差，進而推算衛星到海面的距離，以得知海面水位的變化。海面水位的資料除可用來觀測海洋變遷造成的水位變化外，也可以用來計算全球海洋流場。圖三是衛星遙測全球平均海水面的變化趨勢。
圖三、衛星遙測全平均球海水面的變化趨勢（圖／撰稿團隊取自http://sealevel.colorado.edu/)。
海面風場的變化與海面溫度有相當的關係，且其變化也會影響到海面流場的分布。海面風場是利用衛星上發射斜視觀測的雷達波，然後，接收其後向散射能量而求得海面的粗糙度，而海面粗糙度與海面風速有關。圖四是衛星遙測全球海面風速分布，南濱洋(Southern Ocean)為全球風速最強海域。
圖四、衛星遙測全球海面風速分布，暖色系表風速高、冷色系表風速低。圖中橘紅色處的南濱洋，為全球風速最強海域(圖／撰稿團隊取自Monahan, 2006, Journal of Climate)。
圖五、北極、南極海域海冰覆蓋的最大及最小範圍變化趨勢(圖／撰稿團隊取自Teleti and Luis, 2013, International Journal of Geosciences)。
海冰在海洋變遷上也扮演著舉足輕重的角色。當天冷時，我們常會緊閉窗戶，避免室內的暖空氣到室外，也可阻止室外的冷空氣進入室內。海冰浮在海面上，就像窗戶一樣，阻隔者溫暖海水與冰冷空氣的熱交換。一旦海冰減少，就像打開窗戶，海洋中的熱會釋放到大氣，加速大氣的暖化，而溫暖的大氣也會使得海冰加速融化。此外，海冰也可反射太陽能量，降低地球表面吸收太陽輻射。應用微波遙測技術可測量海冰的範圍及厚度。圖五是南、北極海域海冰覆蓋範圍變化趨勢。
衛星遙測的最大優點是不受地理位置的限制，地球上許多地方如冰雪覆蓋的兩極地區，浩瀚的海洋，均可利用衛星進行觀測。衛星遙測，視野遼闊，能提供大範圍海洋的資訊，且重複性高，能週期性地提供海面動態變化數據。因此，利用衛星遙測可在短時間內涵蓋全球海洋的特性，其對海洋變遷的研究也越顯得重要。
