El lanzamiento del satélite geoestacionario GOES-R en octubre de 2016 podría anunciar una nueva era para predecir huracanes, según los investigadores de Penn State. La riqueza de información de este nuevo satélite, a escalas temporales y espaciales no era posible anteriormente, combinada con la avanzadalos modelos estadísticos de predicción de huracanes podrían permitir predicciones más precisas en el futuro.
"Durante décadas, los satélites geoestacionarios como la serie GOES han sido la herramienta principal para monitorear el clima severo como tormentas y huracanes en tiempo real", dijo Fuqing Zhang, profesor de meteorología y director del Centro de Asimilación y Previsibilidad Avanzada de Datos de Penn StateTécnicas: "Han ayudado a las personas a ver lo que está sucediendo en el presente, pero, hasta ahora, nosotros como comunidad no hemos podido aprovechar estos recursos para guiarnos a predecir el mal tiempo futuro".
Los satélites geoestacionarios como la serie GOES orbitan la Tierra en una ubicación fija, tomando instantáneas de formaciones de nubes y otra información meteorológica. La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica opera el GOES con contribuciones de la NASA.
Históricamente, existen dos desafíos principales cuando se usan datos satelitales para las predicciones de huracanes: el tipo y la cantidad de datos recopilados. Los satélites no miden directamente muchas cantidades relacionadas con la intensidad de un huracán, como la presión superficial, la velocidad del viento, la temperatura y el vapor de aguadebajo de las regiones nubladas de la pared del ojo del huracán, sin embargo, recopilan datos conocidos como temperatura de brillo, que muestran cuánta radiación emiten los objetos en la Tierra y en la atmósfera a diferentes frecuencias infrarrojas. Porque todos los objetos emiten y absorben diferentes cantidades de forma naturalde radiación a diferentes frecuencias, la complejidad de los datos plantea desafíos para los investigadores que esperan utilizar estos datos para modelos de predicción de huracanes.
"En algunas frecuencias, el vapor de agua absorbe cantidades moderadas de radiación que lo atraviesan, en otras frecuencias absorbe la mayor parte de esa radiación y en otras frecuencias apenas absorbe nada. A diferencia del vapor de agua, las nubes absorben fuertemente la radiación en todas estas frecuencias", dijo Eugene Clothiaux, profesor de meteorología." La comparación de mediciones en diferentes frecuencias conduce a información sobre el vapor de agua y las nubes a diferentes altitudes sobre la Tierra. Esto comienza a contarnos sobre la estructura física de los campos de vapor de agua y las nubes, incluidas las deel área alrededor de un huracán "
El uso de datos satelitales de temperatura de brillo para mejorar los pronósticos del modelo de huracanes no es sencillo. La información de temperatura de brillo es una mezcla compleja relacionada con el suelo, el vapor de agua atmosférico y las nubes. El equipo tuvo que desarrollar un sofisticado esquema de análisis y modelado para extraer información enformas útiles para pronósticos de modelos.
Zhang, Masashi Minamide, estudiante graduado en meteorología, y Clothiaux demostraron en un estudio piloto que se está volviendo factible usar datos de brillo. Encontraron correlaciones definitivas entre las mediciones de temperatura de brillo y la información sobre la tormenta - velocidad del viento y nivel del marpresión debajo del huracán. Informan sus resultados en la edición actual de Cartas de investigación geofísica .
Utilizando datos del GOES-13, el equipo completó un experimento de prueba de concepto, analizando datos del huracán Karl en 2010. Usaron el sistema de análisis y predicción de huracanes en tiempo real de Penn State que Zhang y su equipo han estado desarrollando yrefinando por casi una década.
"Los modelos de predicción de huracanes funcionan fragmentando bloques individuales del huracán y esto comienza a partir de la información inicial que se alimenta al modelo", dijo Zhang. "Luego ejecutamos un conjunto de posibles resultados para el huracán usando diferentes variables para estimar la incertidumbrey esto nos dice cómo podría comportarse el huracán. Si podemos utilizar una resolución más alta para el estado inicial, esto podría permitirnos mejorar enormemente las predicciones de huracanes en el futuro ".
GOES-13 proporciona datos a una resolución de 2.5 millas, y GOES-R aumentará eso a menos de 0.6 millas para algunas frecuencias de temperatura de brillo. El aumento de la resolución es especialmente importante debido al tamaño de los huracanes.capa de nubes que rodea el ojo, varía en tamaño pero tiene aproximadamente 6 millas de espesor. Usando temperaturas de brillo GOES-13 con resolución de 2.5 millas, la pared del ojo a menudo se agrupa con otras partes de la tormenta, con solo una o dos mediciones de temperatura de brillodesde solo la pared del ojo. Una medición de temperatura de brillo de resolución de 0.6 millas permitiría alimentar hasta 10 mediciones de la pared del ojo en modelos de predicción como fragmentos separados de información en lugar de agruparse con otras partes de la tormenta.
Esta nueva fuente de datos podría tener implicaciones en el desafío de predecir la intensidad del huracán desde hace mucho tiempo, dijo Zhang. Los investigadores saben que la velocidad del viento y otros niveles de actividad cerca del ojo del huracán están relacionados con la intensidad futura, pero en realidad es difícil recopilar estos datosHoy, NOAA utiliza el reconocimiento en el aire para recopilar datos, pero esto solo es posible cuando la tormenta está a poca distancia. Los satélites que monitorean constantemente los océanos a alta resolución espacial y temporal y con muchas frecuencias de temperatura de brillo, como GOES-R, podríaneliminar esa restricción
"Los satélites geoestacionarios están ahí todo el tiempo, lo que los hace ideales para capturar los estados iniciales y en evolución de los huracanes, incluida la información crucial en la región nublada de la tormenta", dijo Zhang. "Usar datos de satélite de manera más efectiva podría potencialmente revolucionarmonitoreo y predicción de huracanes por muchos años "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por Liam Jackson. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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