Não há como confundir uma imagem de satélite com nuvens ou furacões. Mas, além de reconhecer imagens meteorológicas de satélite, quanto você sabe sobre satélites meteorológicos?
Nesta apresentação de slides, exploraremos o básico, de como os satélites climáticos funcionam até como as imagens produzidas a partir deles são usadas para prever determinados eventos climáticos.
Como os satélites espaciais comuns, os satélites meteorológicos são objetos criados pelo homem que são lançados no espaço e deixados para circular ou orbitar a Terra. Exceto em vez de transmitir dados de volta à Terra que alimentam sua televisão, rádio XM ou GPS sistema de navegação em terra, eles transmitem dados meteorológicos e climáticos que "veem" de volta para nós em As fotos.
Assim como as vistas do telhado ou do topo da montanha oferecem uma visão mais ampla do ambiente, a posição de um satélite meteorológico a várias centenas de milhares de quilômetros acima da superfície da Terra permite que o clima em uma parte vizinha dos EUA ou que ainda nem tenha entrado nas fronteiras da costa oeste ou leste seja observado. Essa visão ampliada também ajuda
meteorologistas detectar sistemas e padrões climáticos horas a dias antes de serem detectados por instrumentos de observação de superfície, como radar meteorológico.Como as nuvens são fenômenos climáticos que "vivem" mais alto na atmosfera, os satélites meteorológicos são notório por monitorar nuvens e sistemas em nuvem (como furacões), mas as nuvens não são a única coisa eles vêem. Os satélites meteorológicos também são usados para monitorar eventos ambientais que interagem com a atmosfera e têm ampla cobertura de área, como incêndios, tempestades de poeira, cobertura de neve, gelo marinho e temperaturas do oceano.
Agora que sabemos o que são satélites meteorológicos, vamos dar uma olhada nos dois tipos de satélites meteorológicos existentes e nos eventos climáticos que cada um deles é melhor na detecção.
Atualmente, os Estados Unidos operam dois satélites de órbita polar. Chamado POES (abreviação de Polar Operating Eambiental Satellite), um opera durante a manhã e outro durante a noite. Ambos são conhecidos coletivamente como TIROS-N.
O TIROS 1, o primeiro satélite climático existente, estava em órbita polar, o que significa que passava pelos pólos norte e sul toda vez que girava em torno da Terra.
Os satélites em órbita polar circundam a Terra a uma distância relativamente próxima a ela (aproximadamente 800 quilômetros acima da superfície da Terra). Como você pode pensar, isso os torna bons para capturar imagens de alta resolução, mas a desvantagem de estar tão perto é que eles só podem "ver" uma faixa estreita de área ao mesmo tempo. No entanto, como a Terra gira de oeste para leste sob o caminho de um satélite em órbita polar, o satélite essencialmente se desloca para o oeste a cada revolução da Terra.
Os satélites em órbita polar nunca passam pelo mesmo local mais de uma vez por dia. Isso é bom para fornecer uma imagem completa do que está acontecendo em termos climáticos em todo o mundo e para Por esse motivo, os satélites com órbita polar são melhores para previsão de tempo a longo prazo e condições de monitoramento gostar El Nino e o buraco no ozônio. No entanto, isso não é tão bom para acompanhar o desenvolvimento de tempestades individuais. Para isso, dependemos de satélites geoestacionários.
Atualmente, os Estados Unidos operam dois satélites geoestacionários. Apelidado de GOES para "Geostacionário Operacional Eambiental Satellites ", um vigia a costa leste (GOES-leste) e o outro, a costa oeste (GOES-oeste).
Seis anos após o lançamento do primeiro satélite de órbita polar, satélites geoestacionários foram colocados em órbita. Esses satélites "ficam" ao longo do equador e se movem na mesma velocidade em que a Terra gira. Isso lhes dá a aparência de ficarem parados no mesmo ponto acima da Terra. Também permite que eles visualizem continuamente a mesma região (hemisférios norte e oeste) em todo o durante o dia, ideal para monitorar o tempo em tempo real para uso em previsões meteorológicas de curto prazo, como avisos meteorológicos severos.
O que os satélites geoestacionários não fazem tão bem? Tire fotos nítidas ou "veja" os pólos, assim como é um irmão em órbita polar. Para que os satélites geoestacionários acompanhem a Terra, eles devem orbitar a uma distância maior (uma altitude de 22.236 milhas (35.786 km) para ser exato). E a essa distância aumentada, os detalhes da imagem e as vistas dos polos (devido à curvatura da Terra) são perdidos.
Sensores delicados dentro do satélite, chamados radiômetros, medem a radiação (isto é, energia) emitida pela superfície da Terra, a maioria invisível a olho nu. Os tipos de satélites climáticos de energia medidos se enquadram em três categorias do espectro eletromagnético da luz: visível, infravermelho e infravermelho em terahertz.
A intensidade da radiação emitida em todas essas três bandas, ou "canais", é medida simultaneamente e depois armazenada. Um computador atribui um valor numérico a cada medida em cada canal e os converte em um pixel em escala de cinza. Depois que todos os pixels são exibidos, o resultado final é um conjunto de três imagens, cada uma mostrando onde esses três tipos diferentes de energia "vivem".
Os próximos três slides mostram a mesma visão dos EUA, mas extraídos do vapor visível, infravermelho e de água. Você pode notar as diferenças entre cada um?
As imagens do canal de luz visível se parecem com fotografias em preto e branco. Isso ocorre porque, semelhante a uma câmera digital ou de 35 mm, os satélites sensíveis aos comprimentos de onda visíveis registram os raios de sol refletidos em um objeto. Quanto mais luz solar um objeto (como nossa terra e oceano) absorve, menos luz reflete de volta ao espaço e mais escuras essas áreas aparecem no comprimento de onda visível. Por outro lado, objetos com alta refletividade, ou albedos, (como o topo das nuvens) parecem mais brilhantes em branco porque refletem grandes quantidades de luz em suas superfícies.
Como a luz solar é necessária para capturar imagens de satélite visíveis, elas não estão disponíveis durante a noite e a noite.
Canais infravermelhos detectam energia térmica emitida pelas superfícies. Como nas imagens visíveis, os objetos mais quentes (como terra e nuvens de baixo nível) que absorvem o calor parecem mais escuros, enquanto os objetos mais frios (nuvens altas) parecem mais brilhantes.
Vapor de água é detectado por sua energia emitida na faixa de infravermelho a terahertz do espectro. Como visível e IR, suas imagens retratam nuvens, mas uma vantagem adicional é que elas também mostram água em seu estado gasoso. As línguas úmidas do ar parecem cinza ou branco nebuloso, enquanto o ar seco é representado por regiões escuras.
Às vezes, as imagens de vapor de água são aprimoradas em cores para melhor visualização. Para imagens aprimoradas, azuis e verdes significam alta umidade e marrons, baixa umidade.