Para analizar el cambio climático o proporcionar información sobre los peligros naturales, por ejemplo, es importante que los investigadores recopilen conocimientos sobre la lluvia. Un mejor conocimiento de la precipitación y su distribución podría, por ejemplo, ayudar a proteger contra las inundaciones de los ríos. En tierra,las estaciones de monitoreo pueden proporcionar datos al recolectar precipitaciones. En el mar, no es tan fácil.
Un nuevo enfoque de un equipo en torno a Milad Asgarimehr, que trabaja en la sección GFZ de Técnicas Geodésicas Espaciales y en la Universidad Técnica de Berlin, junto con investigadores del Laboratorio de Investigación del Sistema Terrestre de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de laEE.UU. NOAA y la Universidad de Potsdam, utilizan la información contenida en las señales de radar de los satélites GNSS Sistema Global de Navegación por Satélite para detectar la lluvia sobre el mar. La tecnología se llama reflectometría GNSS. Es un método innovador de detección de remotos satelitales conun amplio espectro de aplicaciones geofísicas. As-garimehr y sus colegas han publicado sus resultados en la revista Cartas de investigación geofísica .
Según los investigadores, el nuevo enfoque podría ayudar a monitorear la precipitación atmosférica mejor que antes. Asgarimehr: "Nuestra investigación puede servir como punto de partida para el desarrollo de un indicador de lluvia adicional. Podemos proporcionar información de precipitación usandoReflectometría GNSS con resolución temporal y cobertura espacial sin precedentes ".
"Los GNSS son 'sistemas de navegación para todo tipo de clima'", explica Asgarimehr. "Una suposición básica de larga data era, por lo tanto, que sus señales están compuestas de tal manera que no se atenúan notablemente por las nubes o la precipitación típica en la atmósfera ypor lo tanto, no puede detectar la precipitación ". El nuevo estudio utiliza un efecto diferente para detectar la lluvia sobre el mar: la aspereza de la superficie del mar.
la reflectometría GNSS puede medir la rugosidad de la superficie del mar
Esa superficie es 'rugosa' principalmente porque los vientos crean olas en ella. La fuerza de las señales satelitales reflejadas por la superficie es inversamente proporcional a su rugosidad: cuanto más y más fuertes sean las olas, más débil será la señal reflejada. Recientemente, los investigadorespudieron demostrar que es posible determinar la velocidad del viento sobre los océanos a partir de mediciones de la aspereza de su superficie.
Las gotas de lluvia que caen sobre la superficie del mar también cambian su aspereza. Milad Asgarimehr y el equipo a su alrededor se preguntaron: "¿Puede la reflectometría GNSS detectar la precipitación sobre los océanos?" Este es también el título de su estudio recientemente publicado. Si la respuesta es sí,Los satélites de reflectometría GNSS podrían detectar la lluvia casi como un observador que observa cómo las gotas de lluvia perturban la imagen especular de la luna en la superficie de un lago por la noche. Sin embargo, hay una diferencia importante: a diferencia de la luz de la luna, las señales GNSS pueden penetrar las nubes.
Un nuevo modelo teórico viene al rescate
Durante el análisis de los datos del satélite de navegación TDS-1 TechDemoSat-1, Asgarimehr encontró evidencia de que la lluvia es detectable sobre los océanos si los vientos no son demasiado fuertes. Sin embargo, su investigación aún carecía de una base teórica."Durante mucho tiempo se pensó que las mediciones de reflectometría GNSS deberían ser insensibles a la rugosidad superficial a pequeña escala causada por las gotas de lluvia en la superficie del mar", explica Asgarimehr. Pero la publicación de un nuevo modelo teórico en 2017 proporcionó una estimación plausiblede la física de la dispersión de señales de radar en una superficie del mar perturbada por vientos débiles.
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Materiales proporcionado por GFZ GeoForschungsZentrum Potsdam, Centro Helmholtz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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