Parametri atmosferici che influiscono sulla radianza (clicca sull'immagine)
Esercizio 2: temperatura della superficie marina
I satelliti misurano la temperatura della superficie marina utilizzando la parte infrarossa dello spettro elettromagnetico e rilevando l'emissione termica. Tutte le superfici emettono radiazioni, la cui potenza dipende dalla temperatura della superficie. Quanto più alta è la temperatura, tanto maggiore è l'energia radiante. La temperatura della superficie marina (SSTskin) è definita come la temperatura misurata da un radiometro a infrarossi con un campo spettrale di 3,7-12 µm, che rappresenta la temperatura di uno strato superficiale di ~10-20 µm.
La radianza infrarossa rilevata dal sensore dipende anche da altre variabili, come il potere irraggiante della superficie (0,98-0,99 sul mare) e la geometria di osservazione. Il contributo atmosferico al segnale è basso, ma poiché l'atmosfera è molto più fredda della superficie del mare, non può essere ignorato. Una rilevazione accurata della SST richiede un'attenta considerazione di tutte le variabili che influiscono sull'assorbimento e sulle emissioni dell'atmosfera.
I satelliti misurano la temperatura di brillanza della superficie. Si può utilizzare un'equazione per derivare una serie di coefficienti algoritmici SST da potere applicare ai dati relativi alla temperatura di brillanza, per eliminare l'interferenza atmosferica. Alcuni algoritmi multispettrali per il calcolo della SST utilizzano i canali che misurano la radiazione nel campo spettrale di 11 e 12 µm durante il giorno. Questi algoritmi sono detti a doppia finestra spettrale in quanto la finestra di trasmissione atmosferica in cui la radiazione lascia la superficie per lo spazio (tra 9,8 e 13,5 µm) è divisa in due canali (11 e 12 µm). Di notte può essere utilizzato un ulteriore canale da 3,7 µm che fornisce più informazioni sull’attenuazione atmosferica della radianza della superficie marina. Questo algoritmo è detto a tripla finestra. La formula generale della doppia finestra può essere scritta come segue:
dove a, b, c e d sono specifiche per ogni algoritmo in quanto dipendono dalle caratteristiche del sensore e dalle condizioni atmosferiche locali.
In condizioni normali, il Pacifico equatoriale orientale è più freddo del Pacifico equatoriale occidentale, sebbene il settore orientale riceva naturalmente più calore netto. Gli alisei che spirano verso occidente lungo l'equatore causano la risalita delle acque profonde, portando acqua fredda a est, dove è più vicina alla superficie, e acqua calda a ovest, dove l'acqua fredda si trova a profondità molto maggiore. Se gli alisei si indeboliscono, l'acqua calda può spingersi a est dell'equatore e l'alta temperatura della superficie marina estendersi fino al Pacifico equatoriale centrale. A est le temperature della superficie marina sono di 3°C superiori alla norma.
Esercizio LEOWorks
Realizzare un'animazione con le serie di dati fornite dal satellite.
Sono disponibili tre serie di dati: del 1997-1998, del 2005-2006 e del 2007-2008. Comporre tre animazioni con le tre serie di dati e analizzarle. Descrivere cosa accade in ogni periodo e fare dei confronti.
Nel programma di elaborazione immagini LEOWorks, aprire Tools/Image Animation da cui si accede alla finestra Select Files for Animation. Scegliere la velocità di animazione appropriata. Il numero della slide può essere visualizzato mediante il comando Active Slider.
1. Sapete dire quale delle tre serie di immagini corrisponde a un anno di El Niño?
2. Quale effetto ha El Niño sull'andamento del clima del Pacifico occidentale e dell'Asia?
3. Cosa accade nel Pacifico orientale e in Sud America?
4. Utilizzando le ultime informazioni, valutate la situazione presente.
