Satélites Longitud Área de cobertura Agencias METEOSAT 5 63 E Océano Indico EUMETSAT METEOSAT 7 0 Europa EUMETSAT

Transcripción

1 IMÁGENES DE SATÉLITES El primer satélite meteorológico fue lanzado en 1960 por USA, obteniéndose una fotografía de la cobertura de nube. Originalmente las imágenes de satélites fueron tratadas como una fotografía de calidad las cuales fueron vistas e interpretadas por los meteorologistas. Hoy en día a través de las imágenes de satélites existen muchos algoritmos matemáticos que conducen al análisis de la temperatura atmosférica, humedad, movimiento y muchas más variables meteorológicas. La mayor ventaja del satélite es su habilidad de producir una cobertura global de los océanos y sitios remotos donde otros métodos de observación son impracticables. Los tipos de satélites meteorológicos usados para la observación de la tierra son: De Orbita Polar Se encuentran ubicados a una altura de 900 km sobre la superficie terrestre, en una órbita sincronizada, los mismos recorren 14 órbitas terrestre al día y pueden ver todas las partes de la atmósfera al menos 2 veces al día. Aunque su resolución temporal es limitada tienen gran resolución espacial (alrededor de 1 Km por pixel), ya que están relativamente cerca de la superficie terrestre. Geoestacionarios Se encuentran ubicados a una altura de Km sobre la superficie terrestre en el Ecuador en órbita geoestacionaria y observan una región continuamente (tienen alta resolución temporal), pero tienen limitada la resolución espacial (de 5 a 10 km entre pixels). A Continuación lista de las Agencia Espaciales que manejan satélites geoestacionarios a nivel mundial Satélites Longitud Área de cobertura Agencias METEOSAT 5 63 E Océano Indico EUMETSAT METEOSAT 7 0 Europa EUMETSAT GMS 140 E Japón Japanese National Space Development Agency and Japanese Meteorological Agency GOES 8 75 W Atlántico NOAA/NESDIS GOES W Pacífico NOAA/NESDIS

2 Como trabajan las imágenes de satélites? La radiansa es medida por la instrumentación del satélite y almacenado como valores digitales en arreglos bidimensionales de pixels. Diferentes instrumentos a bordo del satélite miden las longitudes de ondas en bandas y da información acerca de la atmósfera, entre estas bandas se tienen: IR Radiación infrarroja alrededor 12.5 µm, nos dice acerca de la emisión de temperatura de los cuerpos tales como: nubes y de la superficie, particularmente bueno para observar la cobertura nubosa. Capaz de producir imágenes nocturnas. Vapor de Agua Centrado alrededor de 6.7 µm, mide la radiación del vapor de agua en la banda de absorción, bueno para observar la distribución del vapor de agua sobre la áreas libres de nubosidad y la nubosidad misma, se pueden observar durante la noche. Visible Se encuentra en una longitud de onda en la banda µm, muestra la nubosidad reflejada por la luz solar, no produce imágenes en horas nocturnas. Satélite GOES Como hemos visto en la tabla anterior, el satélite Geoestacionario que nos atañe directamente es el GOES 8 (Geostationary Operational Environmental Satellite), la cual cubre el hemisferio occidental, siendo lanzado en órbita en Abril de 1994 representando la nueva generación de satélite geoestacionario, es localizado a una altura de Km, sobre el Ecuador y como es geoestacionario permite una observación continua cada media hora de una misma región de la Tierra. El Satélite GOES es uno de los mas importante componente de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) que lleva a cabo en su programa de modernización y representa un avance significativo en sensores remotos geoestacionario que ha estado en desarrollo en la última década y todos los componentes principales del sistema GOES 8/M son nuevos o grandemente mejorados. Algunas de estas características del GOES 8/M son: Mejoramiento sistema de estabilizador de tres ejes del satélite, esto implica que el binomio tierra-atmósfera es observado casi continuamente.

3 El satélite evita conflicto entre el sondeo y la imagen separando las observaciones con instrumentos separados. Mejoramiento de la capacidad de recepción de imágenes para el diagnostico de la nubosidad y tormentas y usa nuevos sensores multiespectrales para propósitos operacionales de sondeos atmosféricos. Interpretando Imágenes de Satélites Los tipos de imágenes de satélites meteorológicos disponibles son Infrarrojo, Visible y Vapor de Agua Esta sección ha sido diseñada para explicar que representa cada tipo de imagen, y como se comparan entre ellas. Diferentes Tipos de Imágenes de Satélites Meteorológicos Las imágenes de satélites visibles nos dan información sobre la cobertura de nube observada. Áreas de color blanco indican la presencia de nubes, mientras que las sombras de grises indican generalmente cielos claros. En la imagen de abajo se observan nubes dispersas sobre el mar Caribe y cielos despejados al norte y gran porción de los llanos venezolanos y cielos cubiertos en Centro América. Las imágenes visibles representan la cantidad de luz solar reflejada al espacio por las mismas nubes. Las nubes de mayor espesor tienen mayor reflectividad o albedo, y se observan más brillantes que las nubes de menor espesor. Sin embargo, algunas veces es difícil distinguir entre nubes bajas, medias y altas, ya que poseen un albedo similar. Para poder hacer esta distinción entre los diferentes tipos de nubes se usan las imágenes en infrarrojo.

4 Que son las imágenes infrarrojas de satélites? Las imágenes de satélites en infrarrojo son mediciones de temperatura, y no de luz reflejada como las imágenes visibles. En una imagen en infrarrojo los objetos más oscuros indican temperaturas mas calientes y lo más claros objetos temperaturas mas frías. Ya que la temperatura en la tropopausa decrece con la altura, las nubes altas son mas frías que las bajas. Por lo tanto, las nubes bajas (como las que se observan sobre el Caribe) aparecen mas oscuras en una imagen infrarroja que las nubes altas que se observan mas claras (como las que se observan en las costas de Panamá, parte occidental del Lago de Maracaibo y Costas de Colombia). En casi toda Venezuela y sobre el Caribe se observa un color oscuro, la cual indica que existe una incidencia directa de los rayos solares sobre esa región.

5 Que son las imágenes de satélite de realce en infrarrojo? Las imágenes de satélites con realce son mediciones de temperatura, en vez de luz reflejada como en las imágenes visibles. Para poder ser capaz de distinguir entre pequeños valores de temperatura, se le especifica al computador o equipo receptor de imágenes de satélites que asigne colores específicos a ciertos rangos de temperatura. En la imagen de abajo los topes de nubes mas caliente se muestran en color gris, verde y azul claro, mientras que los topes de nubes mas fríos están indicados por los colores blanco, rojo y azul oscuro. Los colores claros de grises indican topes de nubes bajas, mientras que los grises mas oscuro indican los sitios que están siendo calentados por el sol. Que son las imágenes de vapor de agua? Las imágenes de vapor de agua son útiles para observar regiones secas y húmedas, también nos da información sobre los patrones de vientos en la tropopausa y corriente a chorro. Colores oscuros indican aire seco, mientras que los colores más brillantes indican aire húmedo. En la imagen de abajo se observa una franja oscura sobre el mar Caribe indicando que esta región posee poca humedad, mientras que los colores mas claros indican mas humedad, también se puede observar en la imagen de arriba un núcleo bien brillantes sobre las costas de Colombia y Centro América, estos están asociados a tormentas que están ocurriendo en el área.

6 Comparación entre los Diferentes Tipos de Imágenes de Satélites Imágenes visible e Infrarrojo Abajo se observan las imágenes de satélites en infrarrojo (derecha) y visible (izquierda). La imagen visible muestra sobre el Caribe y parte de Venezuela nubes dispersas, estas nubes probablemente son nubes cumulus, la cual aparecen gris en la imagen infrarroja, debido a los relativos topes bajos de las nubes. Sobre las costas de Colombia y Centro América, aparecen nubes brillantes en ambas imágenes, esto corresponde a nubes de tormentas de gran espesor con topes altos. Una banda de nubes se observa sobre Bolívar y hacia el norte del oriente venezolano, observándose brillante en la imagen visible, esta misma nubosidad se observa más oscura en la imagen infrarrojo, llegando a la conclusión que estas son nubes de delgado espesor no asociada a precipitaciones.

7 Imagen en Escala de Gris y de Realce de Color Las diferencias entre las imágenes en escala de grises (derecha) e imágenes con realce de color (izquierda), es que en las imágenes de realce nos permite distinguir entre pequeños cambios de temperatura en los topes de nubes altos, mientras que en las imágenes en escala de grises, los topes de las nubes están asociados con tormentas, como por ejemplo las nubes que se observan sobre Centro América parecen tener la misma altura. Sin embargo los detalles del realce de color nos permite distinguir los topes más altos que están asociados a tormentas. Estos topes están representados por un color blanco y azul oscuro en la imagen de realce de color sobre Centro América, estos detalles no son posibles observar en una imagen infrarroja en escala de gris. Imagen infrarroja (realce y grises), visible y de vapor de agua. Las cuatro imágenes que se muestran en la parte superior son la de vapor de agua (extremo superior izquierdo), visible (extremo inferior izquierdo), realce (extremo superior derecho) y gris (extremo inferior derecho). La imagen de vapor de agua muestra una gran área de humedad cubriendo gran parte del Atlántico Norte, y gran parte del territorio venezolano, estando esta región susceptible para la formación de nubes de gran desarrollo vertical especialmente en la temporada de lluvia. La imagen visible muestra cielos despejados a parcialmente nublados en la misma región. En las imágenes infrarrojas de grises y realce no se observa casi nubosidad en las regiones mencionadas, ya que son nubes bajas y de delgado espesor del tipo cumulus. Las tormentas que se observan de color brillante se pueden visualizar en cualquier tipo de imagen. En conclusión se puede decir que para poder interpretar se necesitan las tres

8 bandas mencionadas(infrarroja, visible y vapor de agua). Ejemplo de Interpretación de Imagen de Satélite con Fines de Pronóstico En la figura superior Izquierda es una imagen infrarroja con realce, mientras que la figura inferior derecha es una imagen en vapor de agua.

9 Podemos observar en las imágenes una zona de nubosidad de baja presión sobre el Norte de Panamá y al Este de Nicaragua y Honduras en el mar Caribe, esta zona de baja presión está activando la Zona de Convergencia Intertropical que se Observa al Sur de Panamá sobre el Pacifico (según tabla temperatura < 60 C), originando precipitaciones sobre Panamá. En la imagen de vapor de agua se observa a Venezuela inmersa como en una nube de vapor, esto quiere decir que las condiciones de humedad están dadas para la formación de nubes de precipitación especialmente en horas de la tarde, en donde el calentamiento diurno hace propicio la convección de nube, de hecho se observa en la imagen infrarroja núcleos convectivos en proceso de formación al Sur y Norcentro del país. Se observa al Este de Venezuela en la imagen de vapor de agua la Zona de Convergencia Intertropical poco activa (no se nota con claridad en la infrarroja), mientras que al Norte de Venezuela pasando por Cuba y Santo Domingo una franja de buen tiempo, la cual se nota oscura(carente de humedad) en la imagen de vapor de agua, mientras que en la infrarroja no se distingue. Es decir que para poder emitir un pronostico con propiedad es aconsejable observar las diferentes bandas de transmisión de los satélites.