Sensoriamento Remoto de Raios

Sensoriamento Remoto de Raios

Tornados e tempestades poderosas estão se tornando cada vez mais comuns em partes do mundo, incluindo os estados do Centro-Oeste e do sul dos Estados Unidos e partes da Europa. Com as mudanças climáticas, essas tempestades não são apenas mais frequentes, mas podem ter consequências econômicas e sociais devastadoras.

Muitas vezes, tempestades elétricas e atividade podem ser um  preditor chave para condições climáticas ainda mais severas fornecendo algum aviso prévio antes que uma tempestade devastadora ocorra. Agora, satélites e ferramentas de sensoriamento remoto estão fornecendo uma maneira de prever e determinar melhor a gravidade dos raios.

Usando tecnologias de sensoriamento remoto para mapear Lightning

Sistemas de satélites para monitorar raios estão em maior necessidade. A necessidade de detecção de raios era conhecida há algum tempo, com a NASA tendo lançado o Lightning Imaging Sensor (LIS) a bordo do satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) em 1997. O sistema foi capaz de detectar nuvem a nuvem, intranuvem , e relâmpagos nuvem-solo.

Um relâmpago se ramifica no céu noturno durante uma tempestade. Uma árvore escurecida está no canto inferior direito da foto.
Um relâmpago se ramifica no céu noturno durante uma tempestade. Foto: Julie West, NPS, domínio público.

O sensor Optical Transient Detector (OTD) anterior também foi montado no satélite OrbView-1, com os dados usados ​​para fazer em 2001 a atividade de iluminação. Esse satélite e sistema estiveram ativos entre 1995-2005, com os dados mostrando principalmente onde ocorreram os relâmpagos .   Ficou claro, desde o início, que potencialmente alguns relâmpagos estavam sendo perdidos, principalmente aqueles com baixo sinal.

As ferramentas anteriores eram boas para detectar a localização de raios, mas eram limitadas onde os raios podiam ser monitorados, concentrando-se principalmente nas latitudes médias.

Novos sensores de raios na Estação Espacial Internacional

Desde o primeiro LIS, um novo sistema LIS foi instalado na Estação Espacial Internacional (ISS) . A principal vantagem do novo sistema é que ele pode capturar raios em mais hemisférios norte e sul, expandindo-se a partir das latitudes médias que o LIS anterior focou.

Os cientistas agora podem usar os novos dados para medir melhor não apenas a localização, mas a extensão horizontal e vertical dos raios, fornecendo muito mais informações sobre a intensidade de um determinado raio. O aumento da cobertura geográfica agora também significa que temos uma melhor compreensão do padrão global de relâmpagos.

Um mapa-múndi em um fundo preto com gradientes de roxo e rosa para mostrar a densidade de relâmpagos entre 1995 e 2020.
Mapa global de relâmpagos entre 1995 – 2020 criado usando dados do Optical Transient Detector (OTD) no satélite comercial OrbView-1 e o Lightning Image Sensor (LIS) no satélite TRMM da NASA e o LIS montado na Estação Espacial Internacional (ISS ). Mapa: NASA, domínio público.

Por exemplo, áreas como o Lago Maracaibo, na Venezuela, que tem a maior intensidade de relâmpagos do mundo, foi determinada a média de 389 relâmpagos por dia. Também está claro agora que os relâmpagos podem se expandir por dezenas ou até, em raras ocasiões, por centenas de quilômetros.

Usando satélites para mapear Lightning

Os sistemas de satélite mais recentes estão agora planejados para hospedar instrumentação aprimorada para detectar uma porção maior ou mesmo quase todos os relâmpagos.

Satélites Meteostat de Terceira Geração da ESA

Um desses sistemas é a terceira geração de satélites Meteostat da Agência Espacial Européia. O novo instrumento monitora mais de 80% da Terra com recursos de geração de imagens de raios em tempo real que incorporam novos recursos de som infravermelho que permitem a detecção de tempestades severas. O instrumento também usa quatro telescópios ópticos idênticos que complementam as capacidades de infravermelho.

O primeiro satélite previsto para transportar o novo equipamento é o satélite MTG-I1, com lançamento previsto para o outono de 2022.

Mapeador de raios geoestacionário (GLM)

Existem outros sistemas e ferramentas que os cientistas usaram para medir raios, incluindo o sistema de satélite Geostationary Lightning Mapper (GLM). O detector de transientes óptico de infravermelho próximo de canal único foi usado, juntamente com estações de observação terrestres.

O uso do GLM para monitorar eventos únicos de grandes tempestades foi muito bem sucedido e permitiu uma compreensão muito melhor dos  furacões . Por exemplo, em um artigo recente, os pesquisadores foram capazes de determinar que durante o furacão Harvey , as taxas de flash e pulso aumentaram substancialmente na parede do olho e na faixa de chuva do furacão.

Os dados demonstraram que essa intensificação serviu como um preditor de quando a tempestade se intensificaria. Em outras palavras, os pesquisadores poderiam usar dados de raios para entender melhor a gravidade de uma grande tempestade.

Este vídeo mostra a primeira transmissão de dados do Geostationary Lightning Mapper (GLM) do NOAA GOES-17. Em 9 de maio de 2018, os dados de raios neste vídeo mostram tempestades aumentando rapidamente e formando uma linha nas planícies dos Estados Unidos.

 

https://www.gislounge.com/ em 02/02/2022

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