Un satélite meteorológico es un tipo de satélite artificial que se utiliza principalmente para supervisar el tiempo atmosférico y el clima de la Tierra. Sin embargo, ven más que las nubes. Las luces de la ciudad, fuegos, contaminación, auroras, tormentas de arena y polvo, corrientes del océano, etc., son otras informaciones sobre el medio ambiente recogidas por los satélites. Las imágenes obtenidas por los satélites meteorológicos han ayudado a observar la nube de cenizas del Monte Saint Helens y la actividad de otros volcanes como el Monte Etna. El humo de los incendios del oeste de Estados Unidos como Colorado y Utah también han sido monitorizados.
Otros satélites pueden detectar cambios en la vegetación de la Tierra, el estado del mar, el color del océano y las zonas nevadas. En 2002, el derrame de petróleo del Prestige en el noroeste de España fue recogido por el satélite europeo ENVISAT que, aunque no es un satélite meteorológico, dispone de un equipo (ASAR) que puede ver los cambios en la superficie del mar.
El fenómeno de El Niño y sus efectos también son registrados diariamente en imágenes de satélite. El agujero de ozono de la Antártida es dibujado a partir de los datos obtenidos por los satélites meteorológicos. De forma agrupada, los satélites meteorológicos de China, Estados Unidos, Europa, India, Japón y Rusia proporcionan una observación casi continua del estado global de la atmósfera.
Función de su órbita
Existe dos tipos básicos de satélites meteorológicos por su órbita: los geoestacionarios y los polares.
Los satélites meteorológicos geoestacionarios orbitan alrededor de la Tierra sobre el ecuador a unas altitudes de 35.880 km. Debido a su órbita, permanecen estáticos respecto al movimiento de rotación terrestre y por tanto pueden grabar o transmitir imágenes del hemisferio que tienen debajo continuamente con su sensores de luz visible e infrarrojos. En los medios de noticias se suelen utilizar fotografías geoestacionarias para sus pronósticos bien como imágenes o como animaciones.
Existen varios satélites geoestacionarios para la meteorología. Los Estados Unidos tienen dos en funcionamiento: el GOES-11 y el GOES-12. El GOES-12, designado como GOES-East, está sobre el río Amazonas y proporciona la mayor parte de la información meteorológica estadounidense. El GOES-11 es denominado GOES-WEST y se sitúa el este del Océano Pacífico. Japón dispone de un satélite, el MTSAT-1R en medio del Pacífico a 140º E. Europa dispone de tres sobre el Océano Atlántico, Meteosat-6, 7 y 8, y uno sobre el Océano Índico, el Meteosat-5. Rusia utiliza el GOMS sobre el ecuador la sur de Moscú. La India también dispone de satélites geoestacionarios meteorológicos. China utiliza los satélites geoestacionarios Feng-Yun el FY-2C a 105ºE y el FY-2D a 86,5º E.
Los satélites de órbita polar rodean la Tierra a una altitud típica de 850 km de norte a sur o viceversa, pasando sobre los polos en su vuelo. Los satélites polares están en órbitas heliosíncronas, lo que significa que pueden observar cualquier lugar de la Tierra y ver dos veces al día un lugar con las mismas condiciones generales de luz debido al tiempo solar casi constante. Además, los satélites de órbita polar ofrecen mayor resolución que sus homólogos geoestacionarios debido a su cercanía con la Tierra.
Estados Unidos tiene una serie de satélites meteorológicos polares de la NOAA, con el NOAA 17 y NOAA 18 como satélites principales, NOAA 15 y NOAA 16 como secundarios, NOAA 14 como suplente y NOAA 12. Rusia dispone de las series de satélites Meteor y RESURS. China y la India también disponen de satélites de órbita polar.
En las imágenes de luz visible obtenidas por los satélites se pueden apreciar las nubes, sistemas nublosos como frentes y tormentas tropicales, lagos, bosques, montañas, nieve, fuegos y polución como humo, smog y polvo. Se puede determinar el viento por los patrones de nubes, alineamientos y movimiento en una sucesión de imágenes. Las imágenes térmicas o de infrarrojos pueden determinar la altura y tipo de nubes, calcular las temperaturas de superficie de tierra y mar y localizar características del relieve oceánico.
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Las imágenes de infrarrojos y luz visible muestran los efectos de la polución en las distintas zonas de la Tierra. Se pueden observar la contaminación aérea de cohetes y aviones, además de las estelas producidas. De igual manera, con la observación de las luces de la ciudad se puede determinar su crecimiento, además de medir la contaminación lumínica. Para la lucha contra incendios, los satélites meteorológicos no solo proveen de imágenes donde se produzcan fuego. El uso de sus cámaras de infrarrojos permite observar las zonas calientes que pueden ser focos potenciales de incendios. Una vez detectado un incendio, los satélites también disponen de datos sobre el viento para averiguar hacía donde se puede extender. También las imágenes servirán para prever cuando lloverá sobre esa zona.
Algunas imágenes de satélite se han popularizado por su aspecto dramático. Entre ellas se encuentran las imágenes recogidas durante la Guerra del Golfo con el incendio de los pozos petrolíferos de Kuwait. También son conocidas las fotografías nocturnas del globo que muestran la luz artificial de las ciudades.
El satélite INSAT (India)
El satélite geoestacionario INSAT, integra la red de monitoreo meteorológico mundial. Este satélite propiedad de la Indian National Satellite y es un satélite multipropósito, ya que además posee la capacidad de ser plataforma de comunicaciones tanto para radio y televisión. Lanzado mediante el cohete europeo Ariane fue ubicado a 36.000 km sobre el ecuador. El satélite está posicionado en la longitud de 74? Este. Al igual que otros satélites, el INSAT es controlado desde las instalaciones ce Control de Hassan en Karnataka.
El INSAT-2E está equipado con un VISSR (Visible and Infrared Spin Scan Radiometer). El radiómetro explora la Tierra línea por línea y consiste en una serie de elementos de imagen o de píxeles. Para cada píxel el radiómetro mide la energía radiada de las diversas gamas espectrales. Esta medida digital se cifra y se transmite a la estación de tierra para ser procesada antes de ser entregadas a la comunidad para su utilización.
El VISSR es un instrumento de tres canales: el canal visible es 0.47-0.7 ?m, el canal infrarrojo es 10.5-12.5 ?m y el canal de vapor de agua es 5.7-7.1 ?m. En el canal visible, la resolución es de 2 km. En los canales infrarrojo y vapor de agua la resolución de de 8 km.
El satélite FY-2B
El FY-2B es un satélite geoestacionario chino cuyo operador es el Centro meteorológico nacional de satélites - NSMC. El satélite fue lanzado el día 25 de junio del 2000. La altitud del satélite es cerca de 35.800 km. El punto fijo a la vertical del satélite está en el ecuador en 105º al Este.
Este satélite, está equipado con un VISSR (Visible and Infrared Spin Scan Radiometer). El radiómetro explora la tierra línea por línea y consistente en una serie de elementos de imagen o pixeles. Para cada pixel el radiómetro mide la energía radiada de las diversas gamas espectrales. Esta medida digital se cifra y se transmite a la estación terrena para ser procesada antes de ser entregada a la comunidad para su utilización.
El instrumento VISSR dispone de tras canales: el canal visible es 0.55-1.05 ?m, el canal infrarrojo es 10.5-12.5 ?m y el canal de vapor de agua es 6.2-7.6 ?m. En el canal visible, la resolución es de 1.25 km. En los canales infrarrojo y vapor de agua la resolución de de 5 km.
Los satélites METEOSAT
Son Administrados por la agencia EUMETSAT de Europa y pueden visualizar Europa y África ya que se encuentra ubicados sobre la longitud de Tiene la función de recoger información para deducir las temperaturas de la superficie del mar, la dirección del movimiento de las nubes, la temperatura y altitud máxima de las nubes, y la humedad en la troposfera superior.
El sistema Meteosat forma parte de una red internacional de satélites geoestacionarios (en el año 1996 son seis) situados sobre el ecuador. El Meteosat se encuentra estacionado a una altitud de 36.000 km sobre el punto de intersección del ecuador y del meridiano de Greenwich (Todos estos satélites giran alrededor de la Tierra con la misma velocidad que esta gira sobre sí misma, de forma que, con relación a un punto sobre la superficie de la Tierra, se encuentran siempre en la misma posición, lo que les permite observar siempre la misma zona de la atmósfera y de la superficie terrestre (42% de la superficie de la Tierra). La cobertura útil de las imágenes va de aproximadamente 60a 60?S, debido a la curvatura de la Tierra, con la mayor resolución en el punto subsatélite sobre el ecuador, disminuyendo la resolución hacia los polos.
El satélite Meteosat está formado por un conjunto de cuerpos cilíndricos concéntricos con una longitud total de 3.2 m. El cilindro principal tiene un diámetro de 2.1 metros y contiene la mayor parte de los subsistemas del satélite, incluyendo el radiómetro. Gira a 100 rpm (revoluciones por minuto) alrededor de su eje central, situado casi paralelo al eje Norte-Sur de la Tierra.
La superficie externa está cubierta por paneles solares, que aseguran la alimentación eléctrica; uno de estos paneles tiene una gran abertura oval para el telescopio del radiómetro. En la parte superior existe un cilindro más pequeño cubierto de una red de dipolos radiantes que constituyen la antena.
El principal instrumento del Meteosat es un radiómetro de barrido, que facilita los datos en forma de radiancias visibles (VIS), infrarrojo (IR) y vapor de agua (VA), produciendo imágenes del disco terrestre tal como se ve desde la órbita geoestacionaria. La radiación terrestre recogida (en el visible y en los dos canales infrarrojos) es transformada en señales eléctricas analógicas por cinco detectores, dos para el visible y tres para el infrarrojo.
Los dos detectores del visible están en el plano focal del telescopio. Su campo de visión instantáneo de la superficie es de 2.5 km x 2.5 km en el punto subsatélite y viene determinado por su tamaño y por la distancia focal. Los detectores infrarrojos tienen un campo de visión instantanea de 5 km x 5 km.
El satélite rota sobre su eje y, en cada rotación (600 milisegundos) el telescopio barre una nueva línea de imagen, situada 5 km al norte de la anteriormente barrida. El telescopio explora un angulo de 18 grados en la dirección Norte-Sur ralizando en 25 minutos una exploración completa de la Tierra con 2.500 líneas de barrido. Al terminar la exploración vuelve a su posición inicial en 2.5 minutos. A continuación hay un periodo de estabilización de otros 2.5 minutos, que sirve para amortiguar la mutación antes del comienzo de la siguiente exploración. Las imágenes se generan de Este a Oeste por el efecto de rotación y de sur a norte por el mecanismo de orientación del satélite.
Satélites de Órbita Geoestacionaria
Este tipo de satélite rota en torno a la Tierra sincronizados con su velocidad de rotación, es decir que acompañan a la Tierra y por consiguiente se encuentran situados siempre en un mismo punto sobre la superficie terrestre. Actualmente se encuentran en operatividad:
- USA: GOES-8 (0ºN - 75ºW) - GOES-9 (0ºN - 135ºW)
- Europa: Meteosat-7 (Operativo en posición 0ºN - 0ºE) - Meteosat-6 (Redundante en stand-by en posición 0ºN - 9ºW) - Meteosat-5 (Programa INDOEX en posición 0ºN - 63ºE)
- Rusia: GOMS (0ºN - 76ºE)
- Japón: GMS (0ºN - 140ºE)
- India: INSAT(0ºN - 93ºE)
- China: FY-2 (0ºN - 105ºE).
Algunas características principales de este grupo son:
• Altura desde la superficie de la Tierra de 36.000 km aproximadamente.
• Giran en torno a un eje casi paralelo al eje N-S terrestre.
• Velocidad de giro de 100 rpm (revoluciones por minuto).
• Operan en dos modos uno de alta HRI (High Resolution Image) y otro de baja resolución WEFAX (Weather Facsimile).
• Transmiten sus datos en dos frecuencias diferentes, una para cada modo.
• El METEOSAT trabaja en tres bandas: Infrarrojo, Visible y Vapor de Agua.
