Esercizio 1: Far muovere a spirale l'uragano Katrina da sopra le nuvole alle onde dell'oceano - 3a parte


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b) Onde oceaniche - ASAR
 
ASARI sistemi Radio Detection And Ranging (Radar) sono sensori attivi che forniscono la propria sorgente di energia elettromagnetica. I sensori radar attivi emettono radiazioni di onde radio in una serie di impulsi da un'antenna. Quando l'energia raggiunge la sua destinazione, una parte viene rimandata al sensore. Questa radiazione retrodiffusa a microonde viene rilevata, misurata e temporizzata. Il tempo necessario affinché l'energia giunga a destinazione e ritorni al sensore determina la distanza o l'intervallo fino alla destinazione. Registrando la gamma e l'intensità dell'energia riflessa da tutte le destinazioni quando passa il sistema è possibile generare un'immagine bidimensionale della superficie.

Poiché il radar fornisce la propria sorgente di energia, le immagini possono essere acquisite di giorno o di notte. L'energia delle microonde è anche in grado di penetrare attraverso le nuvole e la maggior parte della pioggia, rendendole un sensore in qualsiasi condizione meteorologica. Questo consente al radar di penetrare la sommità delle nubi dell'uragano Katrina.

Aprite l'immagine ASAR dell'uragano Katrina. Analizzate prima il suo istogramma e verificate se riuscite a capire perché LEOWorks non è in grado di visualizzare correttamente l'immagine.
 
 
Historgram of ASAR image
 
Istogramma dell'immagine ASAR
 
Poiché la radiazione retrodiffusa viene misurata con un'accuratezza molto elevata, i valori di pixel coprono una gamma di valori molto più ampia dei valori di pixel delle normali immagini a 8 bit. Le immagini a 8 bit memorizzano i valori di pixel nella gamma di (da 0 a 255). L'accuratezza dello strumento ASAR richiede una gamma di valori di pixel più elevata. Per consentire una gamma più ampia di valori di pixel, i pixel dell'immagine ASAR sono memorizzati nel formato a 32 bit (float32), invece che a 8 bit. La gamma di valori di pixel visualizzata nel visualizzatore LEOWorks è 0-255 (8 bit), di conseguenza non è in grado di visualizzare accuratamente immagini a 32 bit sullo schermo del computer.

L'attività successiva consiste nel proiettare questa immagine radar sulla scala a 8 bit, applicando l'allungamento interattivo.
 
 
Analizzate ora l'immagine radar.

1. Confrontate l'immagine con una mappa in un atlante. Siete in grado di identificare la linea costiera sopra l'immagine?

2. Descrivete in che modo le varie caratteristiche di Katrina vengono visualizzate nell'immagine radar.

3. Utilizzando lo strumento Misura, misurate la distanza dall'occhio di Katrina alla costa. Qual è il diametro dell'occhio di Katrina?

A differenza dell'immagine MERIS, non sarà possibile identificare le nuvole, in quanto, come spiegato sopra, la radiazione a microonde utilizzata dai sensori dei radar è in grado di penetrare tra le nuvole.

Ora è il momento di esaminare la superficie dell'oceano al di sotto del tornado.

Ancora una volta, tentate di trarre le conclusioni dalla direzione dell'oceano che si muove a spirale fino alla direzione dell'uragano che si muove anch'esso a spirale.

Poiché le immagini radar (es.: acquisite da ASAR) vengono create in un modo molto diverso rispetto alle immagini ottiche (es.: acquisite da MERIS), è anche necessario che vengano interpretate in modo diverso.

Invece di misurare l'intensità della radiazione riflessa ed emessa all'interno di una banda spettrale, viene misurata la porzione retrodiffusa dell'impulso a microonde emesso dal sensore attivo. I valori elevati, che si riferiscono ai pixel luminosi, indicano che una porzione relativamente grande viene dispersa, e viceversa.

4. Cosa evidenzia la luminosità dell'oceano nell'immagine radar rispetto alla superficie del mare in burrasca?

L'immagine seguente potrebbe risultare utile per rispondere a questa domanda.
 
 
 
Rapporto tra la scala di grigi delle immagini radar e la retrodiffusione di destinazioni diverse
 
Come dovreste aver compreso dalla domanda precedente, le aree della superficie burrascosa dell'oceano appaiono chiare in un'immagine radar, mentre le superfici calme dell'oceano appaiono scure.

Ancora una volta, analizzate i valori di grigio dell'occhio dell'uragano e i bordi dell'occhio, con l'aiuto di queste informazioni.

5. Riuscite a ricavare informazioni sulla velocità del vento nell'occhio di Katrina?

 
 
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Last update: 14 Maggio 2013


Mareggiate

 •  Introduzione (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Disasters_IT/SEMIXFZXHYG_0.html)

L'uragano Katrina

 •  Introduzione (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Disasters_IT/SEMNYFZXHYG_0.html)

Esercizi

 •  Esercizio 1: Far muovere a spirale l'uragano Katrina da sopra le nuvole alle onde dell'oceano (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Disasters_IT/SEMH1GZXHYG_0.html)
 •  Esercizio 2: Visualizzazione ed esame delle aree inondate di New Orleans a causa dell'uragano Katrina (http://www.esa.int/SPECIALS/Eduspace_Disasters_IT/SEMRTGZXHYG_0.html)

Eduspace - Software

 •  LEOWorks 3 (http://esamultimedia.esa.int/multimedia/LEOWorks3.exe)

Eduspace - Download

 •  Dati Envisat e SPOT (zip) (http://esamultimedia.esa.int/images/EduSpace/LEOWorksdata.zip)

Link correlati

 •  Hurricane Katrina - NOAA (http://www.katrina.noaa.gov/)
 •  Hurricane Katrina - Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Hurricane_Katrina)
 •  National Hurricane Center - NOAA (http://www.nhc.noaa.gov/)
 •  Storm surge overview - NOAA (http://www.nhc.noaa.gov/ssurge/ssurge_overview.shtml)
 •  Global Monitoring for Environment and Security - ESA (http://www.esa.int/esaLP/LPgmes.html)
 •  International Charter Space and Major Disasters (http://www.disasterscharter.org/)
 •  Tropical weather and hurricanes - Physicalgeography (http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7u.html)

Articolo correlato

 •  Envisat sees whirling Hurricane Katrina from ocean waves to cloud tops (http://www.esa.int/esaCP/SEMB41A5QCE_index_0.html)