Crédito de imagen: ESA
Este mapa de temperatura de la superficie del mar de ultra alta resolución del Mediterráneo solo podría haberse hecho con satélites. Cualquier mapa terrestre equivalente necesitaría casi un millón y medio de termómetros colocados en el agua simultáneamente, uno por cada dos kilómetros cuadrados de mar.
Este mapa de calor más detallado de los 2 965 500 kilómetros cuadrados del Mediterráneo, el mar interior más grande del mundo, se actualiza diariamente como parte del proyecto Medspiration de la ESA.
Con la temperatura de la superficie del mar (SST) como una variable importante para el pronóstico del tiempo y cada vez más vista como un indicador clave del cambio climático, la idea detrás de Medspiration es combinar datos de múltiples sistemas satelitales para producir un conjunto robusto de datos de la superficie del mar para su asimilación en el pronóstico del océano. modelos de las aguas de Europa y también de todo el océano Atlántico.
Para el Mar Mediterráneo, el producto Medspiration se está creando con una resolución espacial sin precedentes de dos kilómetros cuadrados, como explica Ian Robinson, del Centro de Oceanografía de Southampton, que gestiona el Proyecto Medspiration: “La distribución de la temperatura de la superficie en el Mediterráneo contiene muchas características finamente detalladas que Revelar remolinos, frentes y penachos asociados con la dinámica de la circulación del agua. Se necesita una resolución tan buena como esta para permitir que estas características se rastreen correctamente ".
Los productos oceánicos restantes están destinados a tener una resolución espacial aún impresionante de diez kilómetros cuadrados. Los resultados generales del proyecto Medspiration también se incorporan a un esquema aún más ambicioso para combinar todos los datos SST disponibles en un producto mundial de alta resolución, conocido como Proyecto Piloto de Temperatura de la Superficie del Mar de Alta Resolución del Experimento Global de Datos del Océano (GODAE) (GHRSST- PÁGINAS).
Su objetivo es entregar a la comunidad de usuarios una nueva generación de productos SST de alta precisión en todo el mundo con una resolución espacial de menos de diez kilómetros cada seis horas.
Como un paso importante para lograr este objetivo, la ESA no solo ha iniciado Medspiration como la contribución europea al esfuerzo general de GHRSST-PP, sino que la Agencia financió una Oficina Internacional de Proyectos GHRSST, ubicada en el Centro Hadley para la Predicción e Investigación del Clima, una parte de la Oficina Meteorológica del Reino Unido ubicada en Exeter.
"Medspiration está a la vanguardia del esfuerzo de GHRSST-PP y está impulsando la demostración operativa de GHRSST-PP como un sistema internacional", dice Craig Donlon, jefe de la Oficina de GHRSST. "GHRSST se ha desarrollado con un enfoque de" sistema de sistemas ", que exige interfaces estables y sistemas integrales de procesamiento y procesamiento de datos.
“Medspiration está lista para entregar el componente europeo de GHRSST-PP. Durante los próximos 12 meses, Medspiration desempeñará un papel fundamental en asociación con otros grupos operativos en los EE. UU., Australia y Japón a medida que el sistema GHRSST-PP comience la entrega operativa de una nueva generación de productos de datos SST a comunidades de usuarios europeos e internacionales en las cercanías tiempo real."
La temperatura de la superficie del océano es una propiedad física importante que influye fuertemente en la transferencia de energía térmica, impulso, vapor de agua y gases entre el océano y la atmósfera.
Y debido a que el agua tarda mucho tiempo en calentarse o enfriarse, la superficie del mar funciona como una enorme reserva de calor: solo los dos metros superiores del océano almacenan toda la energía equivalente contenida en la atmósfera.
¿Todas sus aguas almacenan más de mil veces este mismo valor? los climatólogos a veces se refieren a los océanos como la "memoria" del clima de la Tierra, y medir la TSM a largo plazo es la forma más confiable de establecer la tasa de calentamiento global.
Al igual que los termómetros en el cielo, varios satélites diferentes miden la TSM de forma continua. Por ejemplo, el radiómetro de exploración avanzada a lo largo de la pista (AATSR) a bordo de Envisat de la ESA utiliza longitudes de onda infrarrojas para adquirir SST para un kilómetro cuadrado de océano con una precisión de 0.2 ° C. De hecho, gracias a su alta precisión, AATSR está ayudando a calibrar otros sensores empleados por el proyecto Medspiration.
Otros satélites pueden tener una precisión o resolución disminuidas, pero potencialmente lo compensan con habilidades de microondas que atraviesan las nubes o "huellas" de medición mucho más grandes. Combinar todos los datos satelitales disponibles juntos? junto con mediciones localizadas de boyas y barcos de investigación, y puede lograr un monitoreo diario de la temperatura de todos los océanos que cubren el 71% de la superficie de la Tierra. ¿Esta información se prepara para su entrada en el "océano virtual" relevante? Un modelo informático sofisticado del artículo genuino.
¿La combinación de satélite y también observaciones in situ disponibles con modelado numérico? una técnica conocida como "asimilación de datos"? Es extremadamente poderoso. Ha revolucionado el pronóstico del clima atmosférico y ahora se está aplicando a los océanos.
Las entradas de observación casi en tiempo real evitan que un modelo oceánico se desvíe demasiado de la realidad, mientras que las salidas del modelo compensan las brechas en la cobertura. Con el acoplamiento maximizado entre las observaciones reales y el modelo numérico, los datos de salida se pueden usar de manera creíble para tareas operativas como el estado del mar y el pronóstico de la floración de algas, y predecir el camino de los derrames de petróleo. Y estos modelos también se pueden usar para mirar más profundo que solo la superficie del océano.
"Se acerca el momento para el monitoreo operativo y el pronóstico de la estructura oceánica global tridimensional", comenta Jean-Louis Fellous, Director de Investigación del Océano en IFREMER de Francia, el Instituto de Investigación Francés para la Explotación del Mar, un socio del proyecto Medspiration. “Un proyecto como Medspiration es una contribución clave para este esfuerzo.
“¿Con las capacidades que ofrecen los sensores SST en el espacio, los altímetros satelitales y los 1.500 flotadores de perfil que miden la temperatura y la salinidad en el océano profundo? y todos estos datos se transmiten en tiempo casi real a los modelos oceánicos globales, esta visión se está convirtiendo en una realidad ".
Aunque el nuevo mapa del Mediterráneo representa un importante paso adelante, tanto Medspiration como GODAE GHRSST-PP siguen en progreso en este punto.
El principal problema con el monitoreo de la TSM de alta resolución del Mediterráneo es la capa de nubes. Para compensar, ¿el equipo tiene disponible un flujo de datos casi en tiempo real de cuatro satélites separados? dos europeos, uno estadounidense y uno japonés. También se aplica una técnica llamada "análisis objetivo" que minimiza los efectos de la nube al interpolar valores desde fuera del área oculta o desde esa área medida en momentos anteriores o posteriores a la cobertura de la nube.
Mezclar datos de satélites de manera rutinaria está lleno de dificultades porque la estructura térmica del océano superior es en realidad extremadamente compleja, y diferentes sensores pueden estar midiendo diferentes valores. También existe una variabilidad considerable de día a noche, con temperaturas diurnas que varían con la profundidad mucho más que durante la noche.
Parte del objetivo de Medspiration es dar cuenta de este ciclo diurno, a fin de mejorar la efectividad general de su asimilación de datos en los modelos de pronóstico oceánico.
Fuente original: Comunicado de prensa de la ESA
