Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Nyt potentiale for sporing af alvorlige storme

Havoverfladevinde fra SMOS (i knob) under cyklonen Idai den 13. marts 2019. Vindradiusestimaterne i hver geografisk stormkvadrant er illustreret med sorte segmenter som udledt fra SMOS-data og af grå segmenter for det automatiske tropiske cyklonprognosesystem. Disse linjestykker afsluttes med blå, røde og lyserøde rektangler for vindradier på 34, 50 og 64 knob, henholdsvis. Stormcentrets spor og retning er angivet med tykke sorte kurver med pile. Kredit:Ifremer

Selv inden for de sidste par måneder, Cyklonerne Fani, Idai og Kenneth har bragt ødelæggelser til millioner. Med hyppigheden og sværhedsgraden af ​​ekstremt vejr som dette forventes at stige på baggrund af klimaændringer, det er vigtigere end nogensinde før at forudsige og spore begivenheder præcist. Og, en ESA-satellit hjælper med opgaven.

Snart at fejre 10 år i kredsløb, SMOS blev bygget til at måle jordens fugtighed og saltholdighed i havet for bedre at forstå vandets kredsløb. Mens videnskaben drager fordel af sine målinger, SMOS-porteføljen udvides til at hjælpe med nogle hverdagsapplikationer, der inkluderer overvågning og forbedring af prognoser for store storme.

Problemet med at observere orkaner og cykloner fra rummet er, at satellittens bærende kameralignende instrumenter ikke kan se gennem masser af tykke, snurrende skyer for at måle vindhastigheder.

Traditionelt, satellit -scatterometer -instrumenter har været den vigtigste informationskilde til måling af vindhastighed over havets farvande, men SMOS kan tilbyde yderligere information, når stormen er voldsom.

SMOS har et mikrobølgeradiometer til at tage billeder af lysstyrketemperaturen. Målinger svarer til stråling fra jordens overflade, som derefter bruges til at udlede information om jordens fugtighed og saltholdighed i havet.

Stærke vinde over oceaner pisker bølger og hvide hætter op, hvilken, på tur, påvirke mikrobølgeemissionen fra overfladen. Det betyder, at ændringerne i strålingen kan knyttes direkte til styrken af ​​vinden over havet.

Nicolas Reul, fra Ifremer, sagde:"Mens fremskridt i vores forståelse af den fysik, der understøtter livscyklussen for tropiske storme og deres udvikling til orkaner og cykloner, udvikler sig hele tiden, der er ingen erstatning for forbedret måleevne, der kan hjælpe med at definere karakteren af ​​en given storm.

SMOS måler storme. Kredit:European Space Agency

"Selvom SMOS-data har en rumlig opløsning på 40 km, den brede skår regelmæssige gentagelsesdækning og evnen til at give målinger af overfladevindhastighedsstruktur ved orkanstyrke i nærvær af kraftig nedbør er unik."

Det faktum, at SMOS kan bruges til at estimere havoverfladen vindhastigheder i ekstremt vejr, har været kendt i et stykke tid – men som fremhævet på denne uges Living Planet Symposium, dette bliver omsat i praksis.

Eksperimenter viser, at SMOS kan, for eksempel, hjælpe med at forbedre fejl i forventede ledetider med 36-72 timer i de ekstratropiske områder.

Arbejde sammen, ESA, OceanDataLab og Ifremer har startet en SMOS vinddatatjeneste, som giver næsten realtid (3-6 timer fra sensing) havoverfladevindhastigheder.

Siden september 2018 har tjenesterne har været "før-operationelle", levere data til udvalgte brugere, såsom NOAA National Hurricane Center, U.S. Naval Research Laboratory og Joint Typhoon Warning Center, som vurderer de potentielle fordele.

Vigtigheden af ​​dette går ud over SMOS-missionen, da kontinuiteten af ​​denne slags målinger nu studeres inden for rammerne af en af ​​seks potentielle fremtidige Copernicus-missioner.

ESA's Craig Donlon, forklarer, "Copernicus Imaging Microwave Radiometer-konceptet er en global dækningsmission, men med fokus på den hurtigt skiftende arktiske region, hvor både høj vind og saltholdighed spiller en stor rolle i havsystemet.

"Der er ingen tvivl om, at SMOS har givet os mulighed for at udforske og videreudvikle det enorme potentiale i L-bånds mikrobølgeradiometermålinger for havet."


Varme artikler