Los satélites pronostican el clima de la Tierra desde el espacio

No se puede confundir una imagen satelital de nubes o huracanes. Pero aparte de reconocer las imágenes de satélite meteorológico, ¿cuánto sabe sobre los satélites meteorológicos?

En esta presentación de diapositivas, exploraremos los conceptos básicos, desde cómo funcionan los satélites meteorológicos hasta cómo se utilizan las imágenes producidas a partir de ellos para pronosticar ciertos eventos climáticos.

Al igual que los satélites espaciales ordinarios, los satélites meteorológicos son objetos hechos por el hombre que se lanzan al espacio y se dejan en círculo o en órbita alrededor de la Tierra. Excepto en lugar de transmitir datos a la Tierra que alimentan su televisor, radio XM o GPS sistema de navegación en tierra, transmiten datos meteorológicos y climáticos que nos "ven" en imágenes.

Al igual que las vistas desde la azotea o la montaña ofrecen una visión más amplia de su entorno, la posición de un satélite meteorológico de varios cientos a miles de millas sobre la superficie de la Tierra permite que el clima en una parte vecina de los EE. UU. o que aún no haya entrado en las fronteras de la costa oeste o este, sea observado. Esta vista ampliada también ayuda

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meteorólogos detectar sistemas y patrones climáticos horas a días antes de ser detectados por instrumentos de observación de superficie, como Radar meteorológico.

Como las nubes son fenómenos climáticos que "viven" más alto en la atmósfera, los satélites meteorológicos son conocido por monitorear nubes y sistemas de nubes (como los huracanes), pero las nubes no son lo único ellos ven. Los satélites meteorológicos también se utilizan para monitorear eventos ambientales que interactúan con la atmósfera y tienen una amplia cobertura de área, como incendios forestales, tormentas de polvo, cubierta de nieve, hielo marino y temperaturas oceánicas.

Ahora que sabemos qué son los satélites meteorológicos, echemos un vistazo a los dos tipos de satélites meteorológicos que existen y los eventos meteorológicos que cada uno detecta mejor.

Estados Unidos actualmente opera dos satélites de órbita polar. Llamado POES (abreviatura de PAGolar Operating mimedio ambiente Ssatélite), uno opera durante la mañana y otro durante la noche. Ambos se conocen colectivamente como TIROS-N.

TIROS 1, el primer satélite meteorológico que existía, tenía órbita polar, lo que significa que pasaba por los Polos Norte y Sur cada vez que giraba alrededor de la Tierra.

Los satélites en órbita polar rodean la Tierra a una distancia relativamente cercana (aproximadamente 500 millas sobre la superficie de la Tierra). Como puede pensar, esto los hace buenos para capturar imágenes de alta resolución, pero el inconveniente de estar tan cerca es que solo pueden "ver" una franja estrecha de área a la vez. Sin embargo, debido a que la Tierra gira de oeste a este debajo de la trayectoria de un satélite en órbita polar, el satélite esencialmente se desplaza hacia el oeste con cada revolución de la Tierra.

Los satélites en órbita polar nunca pasan sobre la misma ubicación más de una vez al día. Esto es bueno para proporcionar una imagen completa de lo que está sucediendo en cuanto al clima en todo el mundo, y para Por esta razón, los satélites de órbita polar son los mejores para el pronóstico del clima a largo plazo y las condiciones de monitoreo me gusta El niño y el agujero de ozono. Sin embargo, esto no es tan bueno para rastrear el desarrollo de tormentas individuales. Para eso, dependemos de satélites geoestacionarios.

Estados Unidos actualmente opera dos satélites geoestacionarios. Apodado GOES por "soleostacionario Operacional mimedio ambiente Ssatélites ", uno vigila la costa este (GOES-este) y el otro, la costa oeste (GOES-oeste).

Seis años después del lanzamiento del primer satélite de órbita polar, los satélites geoestacionarios se pusieron en órbita. Estos satélites "se sientan" a lo largo del ecuador y se mueven a la misma velocidad a medida que gira la Tierra. Esto les da la apariencia de quedarse quietos en el mismo punto sobre la Tierra. También les permite ver continuamente la misma región (los hemisferios norte y oeste) en todo el curso de un día, que es ideal para monitorear el clima en tiempo real para su uso en el pronóstico del tiempo a corto plazo, como advertencias de clima severo.

¿Qué es lo que los satélites geoestacionarios no hacen tan bien? Tome imágenes nítidas o "vea" los polos y es un hermano de órbita polar. Para que los satélites geoestacionarios mantengan el ritmo de la Tierra, deben orbitar a una distancia mayor (una altitud de 22,236 millas (35,786 km) para ser exactos). Y a esta distancia aumentada, se pierden tanto los detalles de la imagen como las vistas de los polos (debido a la curvatura de la Tierra).

Sensores delicados dentro del satélite, llamados radiómetros, miden la radiación (es decir, la energía) emitida por la superficie de la Tierra, la mayoría de la cual es invisible a simple vista. Los tipos de satélites meteorológicos de energía se dividen en tres categorías del espectro electromagnético de la luz: visible, infrarrojo e infrarrojo a terahercios.

La intensidad de la radiación emitida en estas tres bandas, o "canales", se mide simultáneamente y luego se almacena. Una computadora asigna un valor numérico a cada medida dentro de cada canal y luego los convierte en un píxel de escala de grises. Una vez que se muestran todos los píxeles, el resultado final es un conjunto de tres imágenes, cada una de las cuales muestra dónde "viven" estos tres tipos diferentes de energía.

Las siguientes tres diapositivas muestran la misma vista de los EE. UU. Pero tomada del vapor visible, infrarrojo y de agua. ¿Puedes notar las diferencias entre cada uno?

Las imágenes del canal de luz visible se asemejan a fotografías en blanco y negro. Esto se debe a que, de forma similar a una cámara digital o de 35 mm, los satélites sensibles a las longitudes de onda visibles registran haces de luz solar reflejados en un objeto. Cuanta más luz solar absorba un objeto (como nuestra tierra y océano), menos luz se refleja en el espacio y más oscuras aparecen estas áreas en la longitud de onda visible. Por el contrario, los objetos con altas reflectividades, o albedos, (como las cimas de las nubes) aparecen de un blanco más brillante porque rebotan grandes cantidades de luz de sus superficies.

Dado que se requiere luz solar para capturar imágenes satelitales visibles, no están disponibles durante la tarde y durante la noche.

Los canales infrarrojos detectan la energía térmica emitida por las superficies. Al igual que en las imágenes visibles, los objetos más cálidos (como la tierra y las nubes de bajo nivel) que absorben el calor parecen más oscuros, mientras que los objetos más fríos (nubes altas) aparecen más brillantes.

Vapor de agua se detecta por su energía emitida en el rango infrarrojo a terahercios del espectro. Al igual que visible e IR, sus imágenes representan nubes, pero una ventaja adicional es que también muestran agua en su estado gaseoso. Las lenguas húmedas de aire aparecen de color gris o blanco brumoso, mientras que el aire seco está representado por regiones oscuras.

Las imágenes de vapor de agua a veces tienen un color mejorado para una mejor visualización. Para imágenes mejoradas, azules y verdes significan alta humedad y marrones, baja humedad.

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