Satélites meteorológicosProf. Jacinto Arroyo

Los satélites meteorológicosconstituyen el sistemaespacial de observaciónmundial y su principalobjetivo es completar lainformación proporcionadapor los sistemas desuperficie de una formaeconómicamente viable. Sehan convertido en una delas herramientas másprácticas que ha producidola tecnología espacial para lapredicción del tiempo.

Jacinto Arroyo

Comienzos

• En el año 1959 el satéliteExplorer 8, fué el primero quellevó un instrumento para laobservación de la atmósferadesde el espacio a través de unradiómetro de radiación global(ERBE). Los primeros satélitesespecíficamente meteorológicosfueron los TIROS (TelevisionInfra‐Red Observation Sallite), enlos comienzos de los años 60,que permitieron, a loscientíficos, una visión global delos sistemas nubosos.

Jacinto Arroyo

GRUPOS DE SATELITESExisten dos grandes grupos de satélites:

1) El primer grupo de satélites lo componen los de órbita polar o heliosincrónica (que significa que están sincronizados con el Sol) y que como su nombre lo indica orbitan la Tierra de polo a polo y lo constituyen principalmente la serie TIROS de la agencia Norteamericana NOAA (NationalOceanic and AtmosphericAdministration) y los METEOR de la agencia Rusa.

1) El segundo grupo se compone de los satélites Geoestacionarios o Geosincrónicos (que significa que están sincronizados con el movimiento de rotación de la Tierra), que orbitan a mayor altura y se encuentran sobre o muy cercanos a la línea del Ecuador.

Jacinto Arroyo

La utilidad de los satélites meteorológicos es la de poder visualizar el conjuntoTierra - Atmósfera, y extraer la máxima información posible a través de distintastécnicas y procesos para obtener los productos cuyo objetivo se basa en elanálisis cualitativo y cuantitativo de las imágenes obtenidas. Las imágenes de lossatélites meteorológicos se utilizan principalmente para la visualización de nubes,clasificación, observación del vapor de agua existente en la alta y mediaatmósfera, temperaturas de la superficie de tierra y temperatura superficial delmar, etc

Jacinto Arroyo

Satélites de Orbita PolarLos satélites TIROS, cuyos nombres

figuran como NOAA seguido de un número(NOAA-14, NOAA-15, etc.) y los METEOR(METEOR-2, METEOR 3-5, etc.) son losmás utilizados. Actualmente se encuentranen operatividad el NOAA-14, NOAA-15 y elMETEOR 3-5. Todos estos satélitesobtienen la energía necesaria para sufuncionamiento, mediante paneles solaresque le suministran una potencia de 200Watios.

Jacinto Arroyo

Características

• Orbita polar o heliosincrónica, es decir que orbitan de polo a polo, con frecuenciaestablecida o sincronizada.

• Orbitan a una altura entre 800 y 900 kilómetros.• Orbitan quietos (sin rotar sobre un eje) y poseen un radiómetro (sensor) llamado AVHRR

que barre línea por línea la superficie de la Tierra a medida que el satélite avanza.• Pasan dos veces al día por el mismo punto.• Al ser de órbita baja permiten altas resoluciones.• Operan en dos modos, uno de baja resolución APT (Automatic Picture Transmition) y otro de

alta HRPT (High Resolution Picture Transmition).• Transmiten sus datos en dos frecuencias diferentes, una para cada modo.• Los TIROS trabajan en cinco bandas, dos en visible y tres en IR (infrarrojo).• Tienen un tiempo de operatividad de aproximadamente dos años.

Jacinto Arroyo

Los satélites TIROS-NOAA (USA)• Son satélites Norteamericanos de órbita polar, y

operados por la National Oceanic and AtmosphericAdministration - NOAA. Los NOAA 14 y NOAA 15,lanzados respectivamente el 29 de mayo de 1994 yel 13 de mayo de 1998, orbitan a una altitud de 850km, en una órbita inclinada de 99º con respecto alplano ecuatorial. Cada órbita completa alrededor dela Tierra dura 102 minutos y alcanza 14 órbitas al día.Estas órbitas son Sol-síncronas, es decir los crucesdel satélite en cierto punto siempre es a la mismahora del día.

• Los satélites TIROS-NOAA tienen como objetivomedir la temperatura y la humedad atmosférica, latemperatura de la superficie terrestre, la temperaturaen la superficie de los mares, identificando la nieva yel hielo, estudio de la distribución de las nubes, y lascaracterísticas de las partículas atómicas emitidaspor el Sol, midiendo la densidad del flujo de protones,electrones y otras partículas procedentes del planeta.

• Están equipados con un radiómetro (Advanced VeryHigh Resolution Radiometer) que permite una muyalta resolución (1.1 km en la vertical del satélite).Este instrumento explora una bnda de 3.000 km deancho.

Jacinto Arroyo

Jacinto Arroyo

https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite‐missions/n/noaa‐poes‐series‐5th‐generation Jacinto Arroyo

El satélite METEOR (Rusia) Los satélites METEOR son satélites rusos

de orbita polar y estan operados por laAgencia Espacial Rusa - SRC. La altitud deestos satélites es de cerca de 1.200 km

Los satélites METEOR tienen comoobjetivo tomar medidas de la temperaturadel agua y a varios niveles de la atmósfera,proporcionando un perfil vertical de latemperatura hasta una altitud de 40 km ymedición de la intensidad de la radiaciónemitida por la Tierra.

Puede proporcionar dos veces al díainformación sobre la distribución de lasnubes y la nieve, con imágenes en labanda visible y en la de infrarrojo;información global sobre la distribución dela temperatura, altura de las nubes ytemperatura del agua del mar, dos veces aldía; y tres veces al día imágenes de TV alas estaciones locales con un sistemaanálogo al usado en los satélitesnorteamericanos. Jacinto Arroyo

El satélite NIMBUS (USA)El satélite NIMBUS-1 con un AVCS (cámara Vidicon)mejoró la calidad de las imágenes de las nubes. Elséptimo y último NIMBUS llevó ocho instrumentos: dosradiómetros de infrarrojos para determinar ladistribución vertical de la temperatura atmosférica y deelementos contaminantes. Un tercer radiómetro se usapara detectar las partículas de aerosol presentes a unaaltitud de 20 km y determinar su efecto en el clima. Uncuarto instrumento detecta la radiación ultravioleta delSol y la cantidad de ozono. El quinto mide la radiacióntotal emitida por la Tierra; y el sexto detecta latemperatura del agua en la superficie del mar, elcontenido de agua de las nubes, las precipitaciones, elvapor de agua, los componentes del suelo y ladistribución de las zonas cubiertas de nieve. Elséptimo instrumento, otro radiómetro, controla lascorrientes marinas, la temperatura y salinidad delagua, y la distribución de sedimentos y la clorofila. Elúltimo instrumento, un radiómetro de infrarrojos, seutiliza como apoyo para el resto de los instrumentos, yparticularmente para medir la temperatura y lahumedad. Jacinto Arroyo

El satélite FY-1 (China)

• Los FY-1 son satélites chinos deorbita polar. El operador es elcentro meteorológico nacional delos satélites NSMC. Seencuentran a una altitud de 870km.

• Cada órbita completa alrededorde la Tierra tarda 100 minutos yrealiza 14 órbitas al día. Estasórbital son Sol-síncronas.

• Los FY-1 están equipados con unradiómetro MVISR (MultichannelVisible and IR Scan Radiometer).Este instrumento explora unabanda de 3.000 km de ancho.

Jacinto Arroyo

Satélites de Orbita 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. 

GOES E (Este) ‐ (0ºN ‐ 75ºW) y GOES W (Oeste) ‐ (0ºN ‐ 135ºW) (EE.UU)GMS (Japón) ‐ (0ºN ‐ 140ºE)GOMS (Rusia) ‐ (0ºN ‐ 76ºE)INSAT (India) – (0ºN ‐ 93ºE)China: FY‐2 (0ºN ‐ 105ºE).METEOSAT de la Agencia Espacial Europea (ESA)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)

Jacinto Arroyo

Características principales

• 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.

Jacinto Arroyo

Los satélites GOES

El GOES (Geostationary OperationalEnvironmental Satellites)son lossatélites geostacionarios americanos,operados por NOAA (National Oceanicand Atmospheric Administration).

La altitud de los satélites es cerca de35.800 km El punto fijo a la vertical delsatélite está en el ecuador.

Cada satélite ve siempre la mismaporción del globo (42% de la superficiede la Tierra).

Las imágenes del globo se tomancada 30 minutos y las de USA setoman cada 15 minutos. Es posibleexplorar áreas terrestres conintervalos más frecuentes (por ejemplocada cinco minutos e incluso unminuto) para la ayuda a los programasde alarma de NOAA.

Jacinto Arroyo

Los satélites GOES Este tipo de satélites trabajan en una banda visible, una en Infrarrojo y una de Vapor de

Agua: Poseen un radiómetro (sensor) que barre línea por línea la superficie de la Tierra a medida

que el satélite gira o rota sobre su eje. Tienen un tiempo de operatividad de aproximadamente 5 años. Los GOES son administrados por agencias norteamericanas. El GOES-E en 75° Oeste,

que visualiza América y el GOES-W en 135° Oeste que observa el Océano Pacífico. Fueronconstruidos para medir la temperatura del agua en la superficie, para examinar la actividadsolar, medir los rayos X, la energía de los protones y electrones emitidos, y el campomagnético. Sirvió de apoyo en el programa internacional de investigación GARP (GlobalAtmospheric Research Program).

Jacinto Arroyo

Los satélites GOES

El GOES Imager es un dispositivode 5 canales: el canal visible es0.55-0.75 µm, los canales infrarrojoson 3.8-4.0 µm, 10.2-11.2 µm, 11.5-12.5 µm y el canal de vapor deagua es 6.5-7.0 µm. En el canalvisible (VIS), la resolución es de 1km. En los canales infrarrojo (IR) laresolución es de 4 km. En el canalde vapor de agua (VA) la resoluciónes de 8 km.

Estas mediciones digitales se cifrany se transmiten a la estaciónterrena para procesarla antes deser entregada a la comunidad parasu utilización. Los datos sondistribuidos por el NationalEnvironmental Satellite andInformation Service - NESDIS.

Jacinto Arroyo

Jacinto Arroyo

http://weather.msfc.nasa.gov/GOES/goes_es.htmlhttp://wwwghcc.msfc.nasa.gov/GOES/

Jacinto Arroyo

Cooperación Internacional

Jacinto Arroyo

Principios básicos de la radiación electromagnética

Jacinto Arroyo

PRÁCTICA

TRATAMIENTO DE TORMENTAS MEDIANTE IMÁGENES SATELITALES

Jacinto Arroyo

SATELITE GOES 13

Jacinto Arroyo

Jacinto Arroyo

Jacinto Arroyo

Jacinto Arroyo

Jacinto Arroyo