Eines d'observació i predicció meteorològica

Què és un satèl·lit meteorològic?

Es tracta d’aparells que orbiten al voltant de la Terra i estan dotats de diferents sensors per tal de fer observacions de l’atmosfera terrestre. Un exemple de satèl·lit és el METEOSAT. Es tracta d’un satèl·lit geostacionari, és a dir, que orbita en el pla de l’equador i a una alçada de 36000 quilòmetres per sobre la superfície de la Terra. Aquests tipus de satèl·lit tenen la mateixa velocitat de rotació que la Terra, per tant es mantenen sempre sobre la vertical d’un mateix punt, de manera que les observacions que fa són sempre de la mateixa àrea. Pel cas del Meteosat aquesta àrea correspon a Europa i Àfrica bàsicament; així el satèl·lit pot enregistrar contínuament observacions (cada 15 minuts), detectar els canvis que es produeixen a l’atmosfera i la seva evolució (ex. formació de núvols). Per contra, el fet que es trobi a una alçada tant alta limita la resolució espacial de les dades (màxim 1 km)

Què mesuren els satèl·lits meteorològics?

Els sensors instal·lats en els satèl·lits es basen en les tècniques de teledetecció, a partir de les quals es pot obtenir informació d’un objecte a distància. En particular, els satèl·lits són capaços de detectar l’energia emesa per la superfície o l’atmosfera terrestre. I quina energia detecten? L’energia electromagnètica que emeten els cossos, i aquesta energia varia segons quines siguin les característiques de l’objecte observat.

El Meteosat, per fer aquestes observacions, està equipat amb un radiòmetre (anomenat SEVIRI) que és un sensor que mesura la radiació infraroja i visible que arriba del terra i l’atmosfera en 12 canals diferents. Cada un d’aquests canals és capaç de treballar en rangs de longitud d’ona diferents i, per tant, detectar diferents característiques dels cossos que s’observen.

El tractament adequat de les observacions fetes pels diferents canals i també la combinació d’aquests ens permeten obtenir unes imatges interpretables per a nosaltres, com si es tractés de fotografies fetes des de fora de la Terra.

En definitiva, els satèl·lits no fan fotografies, sinó que generen imatges a partir de la variació en l’espai de l’energia emesa pels cossos (núvols alts i glaçats, núvols baixos i líquids, l’aigua del mar, la neu, el terra).

Anem a veure alguns exemples de les imatges de satèl·lit més habituals:

• Zona del visible (VIS) correspon als canals 1 i 2 (longitud d’ona de 0.6-0.8mm): aquestes imatges posen de manifest la diferencia que existeix entre superfícies a l’hora de reflectir la radiació solar que hi incideix. Segons si reflecteixen més o menys radiació, les superfícies es veuran més clares o més fosques. Els oceans (l’aigua en general) reflecteixen poca energia, per tant apareixen molt foscos, els núvols apareixen de color blanc ja que tenen una reflectivitat molt alta. El cercle taronja sobre els Pirineus ens indica una zona amb reflectivitat alta (núvols-neu?). Aquests canals només proporcionen imatges durant les hores diürnes (a l’extrem nord-oest no tenim dades).

• Imatges de l’infraroig (IR): aquestes observacions es poden fer de dia i de nit. Com que la radiació que emet un cos depèn de la seva temperatura, una imatge de satèl·lit en aquests canals és com si féssim un mapa tèrmic de la superfície terrestre i del cim dels núvols. Com més alts o més desenvolupats verticalment (més freds), apareixen més blancs que els núvols baixos (més càlids). Les boires, al trobar-se tant a prop de la superfície, agafen tonalitats semblants al terra, a vegades, fins i tot arriben a confondre’s (ex. núvols baixos a la vall de l’Ebre).

• Imatges de vapor d’aigua (WV): s’obtenen a partir dels canals 5 i 6 (longitud d’ona de 6.2-7.8mm). Aquests canals detecten la radiació emesa fonamentalment pel vapor d’aigua que hi ha a la mitja i alta troposfera (entre 850 i 100 hPa); no pot detectar el vapor d’aigua a nivells baixos. Les zones fosques equivalen a zones amb poc vapor d’aigua (relativament seques i/o màxims de vent); mentre que els tons gris clar/blanc ens indiquen zones amb alt contingut de vapor d’aigua (presència de núvols mitjos o alts i/o zones amb humitat elevada però lliures de núvols).

• Imatge visible d’alta resolució (canal 12) combinada amb infraroig (canal 6): com hem dit abans també es poden fer combinacions de canals per tal de poder diferenciar millor algunes característiques com poden ser els núvols baixos o la neu. Aquesta imatge combinada permet identificar en tons groguencs les boires presents (vall de l’Ebre, vall del riu Po, sud de França), en color blanc el mantell de neu als Pirineus i als Alps, en groc els núvols baixos i en color blanc/blavós els núvols alts. Un inconvenient d’aquesta imatge és que només està disponible de dia ja que es basa amb les observacions fetes a partir del canal visible.