Ciencia Desde el espacio El clima

Observadores desde el cielo

Los adelantos científicos de la era moderna nos permiten observar todo más detalladamente, tener mediciones y perspectivas mucho más precisas sobre los patrones atmosféricos y los fenómenos meteorológicos-climáticos  que derivan de éste y que entran en contacto con nuestro medio. Los satélites meteorológicos nos ponen frente a una realidad más objetiva, tanto  desde aquí abajo como desde allá arriba.

La mayoría de los instrumentos meteorológicos que se utilizan en el campo de la medición, se basan en diseños centenarios. Sin embargo, en las últimas décadas la meteorología ha avanzado a una gran velocidad, gracias a la aparición de un amplio número de instrumental electrónico; el avance tecnológico está a la vista. Pues, los sensores electrónicos miden con mayor precisión las condiciones meteorológicas con la misma exactitud que los instrumentos.

Un satélite meteorológico es un tipo de satélite artificial que se utiliza principalmente para supervisar el tiempo atmosférico y el clima de la Tierra. Sin embargo, ven más que las nubes, las luces de la ciudad, fuegos, contaminación, auroras, tormentas de arena y polvo, corrientes del océano, etc., también aportan otras informaciones sobre el medio ambiente.

El tiempo atmosférico es seguido detalladamente cada día por satélites, el tamaño de éstos  suele ser mucho pequeños (en comparación con la inmensidad del universo), y “flotan” debido a la acción de la fuerza de gravedad del espacio por ello es casi imposible que un satélite caiga sobre nosotros pues su fuerza de suspensión es inmensa.

 

 

 

 

 

 

 

Mediante el estudio de los fenómenos que ocurren en la atmósfera, la meteorología trata de definir el clima, predecir el tiempo, comprender la interacción de la atmósfera con otros subsistemas, entre otras cosas. El conocimiento de las variaciones meteorológicas y climáticas ha sido siempre de suma importancia para el desarrollo de la agricultura, la navegación, las operaciones militares y la vida en general, es por aquello que este método de observación desde una perspectiva más amplia, ayuda a realizar mediciones para una mejor función en todos los ámbitos de la vida.

En las últimas décadas la actividad solar severa ha causado una serie de inconvenientes en el funcionamiento de los satélites. La exposición de éstos a las tormentas solares, ya que el plasma -que llega violentamente hasta estos instrumentos- suele causar serios daños e interferencias en la señales, complicaciones que están fuera del alcance de la ciencia y que hoy en día , más que nunca pone en jaque a la misma tecnología,  sin una adecuada respuesta, la actualización en tiempo real de los datos enviados no es óptima y genera problemas a los medios de comunicación que se basan en ellos para informar al mundo.

 Un poco de historia

Si nos ponemos a revisar en la historia, desde un principio, tras la segunda Guerra Mundial, los científicos estadounidenses sustituyeron por cámara la cabeza de los cohetes V2 (misiles espaciales inventados por los alemanes durante la guerra), ya desde ese instante se hablaba de un importante avance en la era tecnológica venidera. Después de las primeras pruebas conseguidas a través de esta nueva implementación, quedarían deslumbrados por los resultados. Por fin era posible  ver borrascas desde el espacio y obtener imágenes panorámicas de la situación meteorológica.

El primer satélite meteorológico, el Vanguard 2, se lanzó el 17 de febrero de 1959. Se diseñó para que midiese la capa de nubes, pero debido a un pobre eje de rotación no pudo recoger una cantidad importante de datos útiles.

 

 

Se considera al TIROS-1 el primer satélite meteorológico con éxito, lanzado por la NASA el 1 de abril de 1960. El TIROS funcionó durante 78 días y demostró ser mucho más útil que el Vanguard 2. El TIROS sirvió como inicio para el programa Nimbus, cuya tecnología y técnicas han sido heredadas por la mayoría de los satélites de observación de la NASAy la NOAA.

Función de su órbita

Los satélites cumplen una línea de observación diaria, existen varios tipos de rastreo. Los satélites meteorológicos geoestacionarios orbitan alrededor de la Tierra sobre el ecuador a unas altitudes de 35.880 Km. Debido a su órbita, permanecen estáticos respecto al movimiento de rotación terrestre y por tanto pueden grabar o transmitir imágenes del hemisferio que tienen debajo continuamente con su sensores de luz visible e infrarrojos. En los medios de noticias se suelen utilizar fotografías geoestacionarias para sus pronósticos bien como imágenes o como animaciones.

Los satélites de órbita polar rodean la Tierra a una altitud típica de 850 Km. de norte a sur o viceversa, pasando sobre los polos en su vuelo. Los satélites polares están en órbitas heliosíncronas, lo que significa que pueden observar cualquier lugar dela Tierra y ver dos veces al día un lugar con las mismas condiciones generales de luz debido al tiempo solar casi constante. Además, los satélites de órbita polar ofrecen mayor resolución que sus homólogos geoestacionarios debido a su cercanía con la tierra.

 

Satélite Meteosat

Este satélite emite imágenes de infrarrojos de la atmósfera de la tierra cada 30 minutos y también funciona como repetidor de datos. Algunas estaciones meteorológicas automáticas trasmiten la lectura de los satélites, los cuales las envían a las agencias meteorológicas.

Satélite Goes

El programa de satélites GOES fue desarrollado por NASA en Estados Unidos, principalmente para poder entregar imágenes meteorológicos en tiempo reducido. Una vez en órbita, el manejo diario pasa de NASA a NOAA. Provee imágenes de la más de 60% de la superficie de la tierra con solo dos satélites.

 

La siguiente imagen está tomada por el satélite GOES 12  el 26/12/2003, muestra el sistema de tormentas sobre el centro de Córdoba – Argentina, que desembocaría en un tornado durante esa tarde. (Imagen: smn.gov.ar)

La siguiente imagen satélite tomada por GOES 12 muestra varias áreas de tormentas sobre la República oriental del Uruguay, la imagen corresponde al día 5 de septiembre del año 2003. (Imagen: smn.gov.ar)

Diámetros de los satélites

El satélite mide aproximadamente 2 metros de diámetro y obtiene una extensión de 27 metros cuando completamente extendido. Tiene un peso de 2200 kg. Su tarea, además de la adquisición de imágenes propios, es de retransmitir información de diferentes estaciones en todo el mundo, y como ventaja extra, contiene un sistema de monitoreo y triangulación de señales de emergencia en las frecuencias designadas internacionalmente.

Los avances tecnológicos a través de los años se ha hecho notar, en mayor parte a nivel información y obtención de datos. En poco más de 20 años se han puesto en órbita con éxito alrededor de 100 satélites meteorológicos y cabe preguntarse si el enorme esfuerzo que ello representa ha valido la pena.

Pensamos que sí; aunque bien es verdad que las posibilidades que ofrecen los satélites superan en gran medida la capacidad de asimilación de muchos países. Podríamos hablar, incluso, de crisis de consumidores. La utilización de todas las posibilidades que brindan los satélites exige unas inversiones importantes en instalaciones y equipos, un mantenimiento costoso y cualificado, y un personal bien instruido y formado. Por ello, pocos países han alcanzado un alto nivel en el uso de los satélites meteorológicos. De todas forma, con personal adecuado y equipos más sencillos pueden también realizarse aplicaciones muy útiles y tanto más valiosas cuanto peor sea la infraestructura meteorológica del país que se trate.

 

Información básica enviada por satélites

Los satélites resetean datos  importante a cerca de la situación, tanto en la atmósfera como en la superficie y a nivel de comunicaciones.  La información suministrada por los satélites meteorológicos es de valor especial en regiones de escasa cobertura convencional, como los trópicos y el hemisferio sur. Entre las aplicaciones cuantitativas, aparte de la obtención y transmisión de fotografías, que es la aplicación más conocida, figuran las siguientes:

Atmósfera

  • Distribución de la temperatura con la presión.
  • Componentes variables y contaminantes.
  • Balance de radiación en la cima de la atmósfera.
  • Viento a distintos niveles.
  • Distribución de las nubes y su estructura.
  • Altura y temperatura de la cima de las nubes.
  • Fases del agua de la capa superior de la nube.
  • Contenido total de agua en las nubes.
  • Zonas de precipitación y su intensidad aproximada.

Superficie

  • Temperatura de superficie (mar y tierra).
  • Localización de corrientes oceánicas superficiales.
  • Oleaje.
  • Hielos marinos.
  • Zonas contaminadas sobre los océanos.
  • Humedad del suelo.
  • Distribución de la capa de nieve.
  • Características del suelo y de la vegetación.
  • Zonas de fusión de la nieve y el hielo.

La siguiente imagen muestra un ejemplo de superficie : Glaciar de Alaska

Comunicaciones

  • Recolección automática de datos de globos, boyas y estaciones automáticas.
  • Transmisión de datos obtenidos por el propio satélite.
  • Recepción y transmisión de datos meteorológicos de distinto nivel.

Imágenes desde el espacio

Uno de las primeros ejemplos de la utilidad de los satélites fue la monitorización del huracán Camille en el año 1969. El huracán Camille fue el ciclón tropical más intenso de la temporada de huracanes en el Atlántico de 1969. Además de ser el tercer ciclón tropical y el segundo huracán de dicha temporada, Camille fue el segundo de tres huracanes categoría 5 que tocaron tierra en Estados Unidos durante el siglo XX, el seguimiento a través de imagen satelital, fue un avance extraordinario en el campo de la ciencia, la previsión y el seguimiento de fenómenos atmosféricos comenzaba a abrir paso a una cantidades de opciones brindadas por el monitoreo de patrones meteorológicos, en este caso, del tiempo severo.

Huracán Camille el 16 de agosto de 1969. Fuente: Wikipedia.

Con velocidades de viento medidos a 190 mph, Camille tiene el récord de los vientos más fuertes que cualquier otro  ciclón tras tocar tierra en los Estados Unidos. Las tormentas suelen debilitarse cuando llegan a tierra porque pierden su fuente de calor y porque la fricción disminuye una vez  que los vientos empiezan a golpear las estructuras.

En la actualidad existen varios satélites meteorológicos orbitando alrededor de la tierra que emiten fotografías estándares imágenes  en infrarrojos. Algunos también transportan equipos de radar y radiómetros, que pueden emplearse para medir varias propiedades de la atmósfera y la tierra.

Las imágenes que se pueden obtener a través de censores son optimas y realmente nítidas, en caso de este majestuoso cumulonimbo desarrollado sobre África.

 

Desde hace años la observación se ha vuelto imprescindible para poder llevar a la humanidad el dato justo, para proporcionar alertas, parámetros de vuelo ideales, evitar accidentes tantos marítimos como en el aire, hasta para saltar en parapentes se necesitan condiciones meteorológicas optimas, gracias a estos recursos meteorológicos, se puede tener la evaluación de un panorama positivo o negativo, todo esto para una buena planificación a corto o a largo plazo, y esto es posible con los satélites mirando desde el cielo.

 

Escrito por Kazatormentas para Infoclima.com/ Nuestroclima.com

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