7.5: Aplicaciones a la teledetección

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 88857

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Actualización rápida en los principales productos de datos de satélites geoestacionarios (GOES) de la NOAA

El canal visible (\(0.55-0.75 \mu m\)) registra las radiancias de luz solar reflejadas, donde los tonos más blancos son más claros reflejados y los tonos más oscuros son menos, al igual que en una fotografía en blanco y negro. La tierra refleja más luz que los océanos y lagos; las nubes y la capa de nieve reflejan más luz que la tierra. El canal visible se oscurece por la noche.

2019-08-27 12.00.03.png — Imágenes compuestas de NOAA del Hemisferio Norte el 25 de enero de 2015. Izquierda: radiancias visibles (0.55—0.75 μmμm) donde el blanco indica valores brillantes (grandes) y valores negros oscuros (bajos); centro: ventana infrarroja (10.2—11.2 μm) el sitio web WeatherTap para tutoriales satelitales. Crédito: NOAA

El canal de ventana infrarroja (\(10.2-11.2 \mu m\)) está sobre una banda de longitud de onda donde la atmósfera libre de nubes es transparente. Como resultado, registra principalmente la radiación infrarroja emitida desde la superficie y las nubes de la Tierra, desempeñando un papel secundario la emisión y absorción por los gases en la atmósfera. En la figura anterior, cuanto mayor sea la temperatura de la superficie (y de ahí cuanto mayor sea la radiación o energía de radiación según la Ecuación [6-5]), más oscuro es el sombreado. Así, las cimas de las nubes, que están a mayores altitudes y por lo tanto más frías, aparecen más brillantes.

2019-08-27 12.02.28.png — Escala de temperatura del canal infrarrojo térmico (IR) NOAA como escala de grises. Los objetos menos radiantes son más fríos y se les da un sombreado más claro. Crédito: NOAA

El canal de vapor de agua (\(6.5-7.0 \mu m\)) cubre una fuerte banda de absorción de vapor de agua. Así, la energía de radiación a esta longitud de onda es fuertemente absorbida y la energía de radiación registrada por el satélite para este canal debe originarse desde la parte superior de la capa húmeda más alta. Dentro de la capa húmeda, la absortividad a esta longitud de onda es efectivamente 1 y es solo cerca de la parte superior de la capa húmeda donde el espesor óptico de absorción se vuelve lo suficientemente pequeño como para que la energía de radiación pueda escapar al espacio y ser registrada por el satélite. Tenga en cuenta que cuanto mayor sea la parte superior de la capa húmeda, menor será la temperatura y menor será la luminosidad registrada por el satélite. A las radiancias más bajas (y por lo tanto a las capas húmedas más altas y más frías) se les da un sombreado más blanco; el sombreado más oscuro se da a las radiancias más altas (y por lo tanto a las capas húmedas más bajas y

Tenga en cuenta

Algunas observaciones sobre el canal de vapor de agua. Incluso la columna de aire más seca tendrá suficiente vapor de agua para absorber toda la radiación infrarroja de 6.5—7.0 μm emitida desde la superficie de la Tierra y justo por encima de la superficie de la Tierra. Por lo tanto, toda la energía de radiación a estas longitudes de onda registradas por el satélite proviene del vapor de agua atmosférico al menos un kilómetro o más por encima de la superficie.

Segundo, en una columna más seca, parte de la energía de radiación emitida por el vapor de agua a altitudes más bajas no será absorbida por el vapor de agua de arriba, con lo que llega al espacio. Debido a que el vapor de agua de menor altitud tiene una temperatura más alta que el vapor de agua anterior, emite una mayor cantidad de radiación infrarroja que el vapor de agua suprayacente. Por lo tanto, a medida que una columna se seca y hay menos vapor de agua a gran altitud, el resplandor del canal de vapor de agua registrado por un satélite subirá de valor (o se oscurecerá) en la imagen de vapor de agua.

Así, los tonos más brillantes indican emisiones de mayores altitudes y temperaturas más bajas; los tonos más oscuros indican emisiones de altitudes más bajas y por lo tanto temperaturas más altas. En ningún caso, sin embargo, se observa la superficie de la Tierra o el vapor de agua justo por encima de la superficie de la Tierra. Por lo que los tonos más blancos indican más vapor de agua en una columna a mayores altitudes y pueden ser utilizados como indicador cualitativo de la humedad del aire y como trazador del movimiento atmosférico debido a que la cantidad de humedad no cambia significativamente en las escalas de tiempo diarias.