| | Antecedentes
Meteorología
La meteorología es una combinación de distintos fenómenos (viento, nubes, precipitaciones) en la atmósfera inferior, la denominada troposfera, que se produce en un lugar y momento dados. La meteorología está determinada por la energía del Sol que calienta la superficie terrestre y la atmósfera que la recubre. El tiempo depende de la latitud, la orografía (altitud y relieve), las proporciones entre tierra y mar, la cubierta natural y los factores antropogeográficos. Las características físicas del tiempo son la temperatura, la presión atmosférica y la humedad del aire.
|  | La Tierra se desplaza alrededor del Sol en una órbita elíptica | |
Estaciones
La Tierra se desplaza alrededor del Sol en una órbita elíptica. Tarda un año en describir una vuelta completa. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse y la órbita de la Tierra alrededor del Sol recorre un plano imaginario denominado Eclíptica.
El eje de rotación de la Tierra tiene una inclinación de 23,5° respecto a la Eclíptica. Durante el movimiento de la Tierra alrededor del Sol, el eje de rotación terrestre permanece inmóvil. Por lo tanto, el hemisferio norte se enfrenta al Sol en los meses de verano y se aleja de él en los de invierno.
Estas condiciones derivan de los distintos ángulos en los que la radiación del Sol llega a la superficie terrestre a lo largo del año. En el verano, el ángulo de incidencia sobre el hemisferio norte es elevado. En los meses de invierno, el ángulo se reduce y el Sol se sitúa más bajo en la línea del horizonte. Por lo tanto, en los meses de invierno, en el hemisferio norte amanece más tarde y anochece antes. Los días son más cortos y, por el efecto atenuado del Sol, fríos. Esa es la situación en el hemisferio norte. Cuando en el hemisferio norte es invierno, en el hemisferio sur el Sol brilla alto y los días son largos y cálidos. En los meses veraniegos del norte, en el hemisferio sur es invierno. Las estaciones de los hemisferios norte y sur son opuestas.
El punto en el que la luz del Sol impacta en la Tierra en ángulo recto se desplaza entre los 23,5° N y los 23,5° S a lo largo de un año. Las diferencias climáticas de las estaciones están provocadas por la inclinación terrestre de 23,5°. La distancia entre la Tierra y el Sol tiene poca importancia. Los puntos de giro respecto al Sol del sur y del norte se denominan trópicos del sur y del norte y son, respectivamente, el trópico de Cáncer y el trópico de Capricornio.
Verano en el hemisferio norte
Verano en el hemisferio sur
 Verano en el hemisferio norte
 Verano en el hemisferio sur
| | Zonas climáticas | |
Zonas climáticas
La formación de las zonas climáticas también es consecuencia de los distintos ángulos de incidencia solar. Sin embargo, influyen muchos otros factores, como las proporciones entre tierra y mar, la orografía, las corrientes atmosféricas y marinas, etc. El elevado grado de confluencia se advierte con claridad en la zona de convergencia intertropical (ZCIT).
| | | Convergencia intertropical |
CIT (convergencia intertropical)
La zona de convergencia intertropical se encuentra cerca del ecuador. La masa de aire se calienta y, por lo tanto, se eleva. Debajo de la masa de aire cálido se crea una baja presión térmica. Convergen los húmedos vientos alisios del noreste, procedentes del hemisferio norte, y los alisios del sudeste, que llegan del hemisferio sur.
Con el paso de los alisios la masa de aire se calienta y eleva. Debido a la gran humedad del aire y a las altas temperaturas, la masa de aire ascendente forma cumulonimbos a gran altura. Son nubes mucho más grandes y verticales que las que se observan cuando hay buen tiempo. La parte superior de un cumulonimbo puede llegar a los 12.000 metros de altura. Las formaciones de cumulonimbos provocan gran cantidad de lluvia y truenos.
La ubicación de la ZCIT depende de las estaciones. Básicamente, la ZCIT se desplaza con el apogeo del Sol de 20° N a 20° S. Pueden producirse desviaciones, provocadas en parte por la intensa circulación de alisios. La posición real de la ZCIT define el ecuador meteorológico.
| | Circulación de los alisios | |
Vientos alisios
Normalmente, hacia el oeste y siguiendo los flancos ecuatoriales de la zona subtropical de alta presión, soplan vientos con una media de 20 km/h. Al desplazarse sobre la tierra y al inicio de su recorrido sobre el mar, son generalmente vientos secos, como el harmattan del África occidental. Sin embargo, al atravesar el océano el viento recoge enormes cantidades de vapor de agua, que al encontrarse con las barreras montañosas forman grandes nubes y precipitaciones.
A lo largo del ecuador, los alisios del noreste y el sudeste convergen en una zona de bajas presiones. Con la influencia del Sol en su apogeo y el consiguiente calentamiento de los vientos de superficie, las masas de aire convergentes se elevan y forman cumulonimbos húmedos. El ascenso de las masas de aire en el ecuador se ve contrarrestado por el descenso en las zonas tropicales, lo que cierra el círculo. (Consulta el diagrama de la convergencia intertropical).
NDVI
El Índice de Diferencia Normalizada de Vegetación (NDVI, Normalized Difference Vegetation Index), relacionado con la proporción de radiación absorbida en la fotosíntesis, se calcula a partir del canal rojo visible y del canal de infrarrojo cercano. La vegetación saludable presenta un incremento abrupto de la reflexión a 0,7 µm (infrarrojo cercano), en tanto que el suelo, dependiendo de su naturaleza, muestra un incremento lineal. Cuanto más activa es la clorofila, más abrupto es el incremento de reflexión en el infrarrojo cercano a 0,7 - 1 µm. Esto permite clasificar la vitalidad de la vegetación. Consulta también: Principios de detección remotas, Detección remota y Cartografía de la vegetación
La estandarización (mediante extracción del cociente) reduce las influencias topográficas y atmosféricas y permite la observación de grandes áreas.
El cálculo del NDVI para el Landsat es: (canal 4 - canal 3) / (canal 4 + canal 3)
Es decir,
| NDVI = |
infrarrojo cercano - rojo
|
infrarrojo cercano + rojo |
| | | Meteosat Segunda Generación |
Satélites meteorológicos
Los satélites que se utilizan para la observación meteorológica operan en órbitas polares o ecuatoriales. Dichos satélites miden la reflexión y la radiación procedentes de la superficie terrestre. La reflexión y la radiación (infrarrojo) se pueden interpretar para obtener información sobre la distribución de las nubes, las temperaturas y el volumen de vapor de agua en la atmósfera. Se presta atención especial a la detección temprana de huracanes y temporales. Gracias a la radiación, se puede medir la temperatura de películas de aire sobre la superficie terrestre. Por lo tanto, también es posible determinar la altitud de las nubes. La distribución de las nubes se puede observar incluso de noche, mediante la medición de la radiación infrarroja.
Meteosat
- Primera generación del Meteosat
- Resolución de suelo
- luz visible (VIS) 2,5 km
- infrarrojo (IR) 5 km
- Canales espectrales
- 1: 0,50 - 0,90 µm luz visible
- 2: 5,70 - 7,10 µm vapor de agua
- 3: 10,50 - 12,50 µm infrarrojo térmico
- Altitud operativa 36.000 km
- Ritmo de repetición 30 minutos
- Datos desde 1978
Luz visible: El canal VIS opera en el espectro visible. Mide la radiación solar reflejada por la atmósfera y la superficie terrestre. Las nubes de agua y hielo destacan por su evidente reflexión más elevada. Sin duda, la nieve o el hielo pueden mostrar una reflexión de igual intensidad. La reflexión de las superficies de agua depende en gran medida de la dirección de la grabación y de las condiciones de dichas superficies.
Vapor de agua: El canal WV (de vapor de agua) opera en la zona de absorbancia de vapor (5,7 - 7,1 µm, infrarrojo medio). Debido a la fuerza de absorción en esta gama de longitud de onda, los valores que se registran son sobre todo de la troposfera media y alta. La absorción atmosférica de la radiación de infrarrojo medio es un factor tan poderoso que prácticamente no llega radiación a la superficie terrestre. Por lo tanto, en la superficie de la Tierra no queda nada que pueda reflejarla y parece ser 'invisible'.
Incluso en áreas donde no se han formado nubes, los campos de vapor de agua existentes en la atmósfera superior pueden, en ciertos casos, provocar nubes y precipitaciones. Normalmente, las imágenes tienen menos resolución que las imágenes IR, pero se pueden obtener de noche y de día, lo que representa una ventaja respecto a las imágenes visibles. El vapor de agua es visible de noche y de día porque también el infrarrojo medio existe de noche y día y no depende de la existencia de radiación solar directa. La utilidad de las imágenes queda disminuida por el hecho de que el contenido de vapor de agua de "bajo nivel" suele ser muy importante para la formación de nubes y la precipitación. La naturaleza de "alto nivel" de las imágenes puede omitir variaciones importantes del vapor de agua a niveles inferiores.
Infrarrojo térmico: El canal IR opera en una gama espectral con baja absorción de gas residual. Por ello, es posible medir radiación de onda larga desde la superficie terrestre y de las nubes. Existe una diferenciación muy clara de las nubes, debido a sus bajas temperaturas en comparación con las temperaturas de la superficie terrestre. Las dificultades se presentan con las nubes bajas y los campos de nieve y hielo, que pueden mostrar temperaturas bajas, similares a las de la superficie de las nubes de hielo.
Segunda generación del Meteosat
El Meteosat de segunda generación (MSG) también recibe el nombre de Meteosat 8 y ya se encuentra operativo. Cuenta con mejores especificaciones técnicas. El MSG generará imágenes multiespectrales de la superficie de la tierra y de los sistemas nubosos al doble de velocidad (cada 15 minutos en lugar de cada media hora) que el Meteosat actual, y para un número mucho mayor de canales espectrales (doce, en comparación con los tres del Meteosat). También ofrecerá una resolución geométrica con enormes mejoras (1 km para el canal visible de alta resolución y 3 km para los demás). Ocho de los canales se hallarán en el infrarrojo térmico, suministrando datos permanentes sobre la temperatura de la superficie de nubes, tierra y mar, y otros datos adicionales. Al utilizar canales que absorben ozono, vapor de agua y anhídrido carbónico, el MSG también permitirá a los meteorólogos analizar las características de las masas de aire atmosférico y reconstruir una perspectiva tridimensional de la atmósfera. Dos de los ocho canales de infrarrojo ya se publican en la página web de Eumetsat. Se conservará la capacidad del Meteosat actual The current Meteosat capabilities will be retained.
Fuente: EUMETSAT
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