viernes, 27 de noviembre de 2015

ONDAS DE GRAVEDAD DE FORMA INESPERADA FUERON DETECTADAS EN LA ATMÓSFERA SUPERIOR POR EL SENSOR DE UN SATÉLITE

Estas estructuras concéntricas de ondas de gravedad, tal como se ve arriba el 27 de abril del año 2014 desde el Imaginería  VIIRS DAY / Night Band a las 19:35 UTC está centrada en la estructura de una antigua onda contigua que fue lanzada por una tormenta extremadamente compleja en Bangladesh. Crédito: Cortesía de Steve Miller /CIRA y Martín Setvak / CH


Un equipo internacional de investigadores ha descubierto inesperadamente que el nuevo “Sensor Day/Night Band” (DNB) a bordo de un satélite del medio ambiente de los Estados Unidos, puede detectar las perturbaciones del resplandor nocturno de la atmósfera superior causada por las olas. Estas ondas de gravedad atmosféricas son provocadas por los vientos, la temperatura y la composición química de la atmósfera media y alta de la Tierra, pero no se sabe lo suficiente acerca de lo que ocurre en las altitudes más altas.
Steve Miller, de la Universidad Estatal de Colorado, Estados Unidos, ha dicho que: "Las observaciones (por el) DNB revelan una compleja gama de ondas de gravedad en la atmósfera superior que nunca antes se habían observado a nivel mundial en este detalle espacial; todos los datos están disponibles gracias a la sensibilidad extrema del sensor  a la luz visible y del infrarrojo cercano”.

Nubes oscuras
El DNB es parte de la Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) en los Estados Unidos, asociado de NOAA/NASA Suoml National de la órbita polar del Satélite del Medioambiente, que se puso en marcha en octubre de 2011, este sensor que se encuentra a 834 kilómetros por encima de la Tierra, detecta las longitudes de onda entre los 505 a 890 nm; sus imágenes fueron tomadas en las noches, sin luna. Los científicos se dieron cuenta de que el instrumento puede detectar emisiones night glow, que en este caso, se refleja de las nubes. NIGHTGLOW, también conocidas como la luminosidad nocturna atmosférica, la cual se debe a las emisiones de luz en la atmósfera superior provocadas por el oxígeno atómico, el sodio y los radicales hidroxilos. Las emisiones son más fuertes  alrededor de 85 a 95 km, alrededor de la mesopausa.

Aunque el sensor DNB está optimizado para la imagen de la superficie nocturna y baja atmósfera en niveles extremadamente bajos de la luz, el equipo descubrió que puede recoger emisiones nightglow en las noches oscuras. Estas emisiones son a veces interrumpidas por las ondas de gravedad - alteraciones de la densidad de la atmósfera que la gravedad y actuar de flotabilidad para restaurar - que son la principal forma de intercambio de energía entre la atmósfera inferior y la atmósfera superior.

Olas volcánicas
Las ondas de gravedad alteran la temperatura y la densidad local, la modulación de la intensidad de las emisiones nightglow y la creación de patrones de ondulación de la luz visible. Pueden aparecer como alternando las bandas claras y oscuras o patrones como los complejos; y el equipo encontró que el DNB pueden tomar imágenes de las olas con una resolución horizontal de alrededor de 0,74 kilómetros. El equipo fotografió las ondas de gravedad como resultado de una serie de fenómenos, los cuales incluyen las montañas, los huracanes, las tormentas, los ciclones tropicales, las corrientes en chorro de la intensificación de los frentes fríos, taladrando la mesósfera y en los vehículos espaciales, que primero lograron conocer la actividad volcánica.
La erupción del Volcán Calbuco de Chile que ocurrió en abril del año 2015, envió una nube de cenizas a la estratósfera permitiendo hacer un patrón de los anillos de las ondas de gravedad concéntricas del resplandor nocturno en la zona de arriba.

Miller dice que la erupción volcánica sugiere que otras señales airglow están relacionadas con la sismicidad pero que aún no se observan, como "un gran terremoto”, lo que puede producir un observable 'brillante cielo' respuesta de  luminiscencia atmosférica y / o un tren de ondas de gravedad acoplada a un “frente de tsunami".
Miller advierte que como su sensor no se ha optimizado para este tipo de observaciones, hay una serie de advertencias que se deben trabajar con los datos, pero hay muchos más descubrimientos por venir. "Hay muchas estructuras de ondsa que tenemos dificultad para atribuir o explicar. Anticipamos que no hemos observado todas las posibles formas de ondas de gravedad", añade.

Mejores predicciones
Debido a que conducen los patrones de circulación a gran altura, las ondas de gravedad atmosféricas también pueden atar de nuevo el tiempo y el clima que experimentamos cerca de la superficie, por lo que estos nuevos datos podrían ayudar a mejorar las predicciones del clima y el cambio climático. 
Miller explica que los datos de la atmósfera baja - tomadas por los sensores y satélites de la superficie - son relativamente buenos, pero la información de la atmósfera superior es relativamente escasa. 
Las observaciones DNB podrían ayudar a los investigadores a entender los detalles estructurales de las ondas de gravedad producidas a nivel mundial por una variedad de mecanismos.
"Como un sensor basado en satélites, la DNB ofrece una cobertura global, y por lo tanto la capacidad de capturar la actividad de ondas sobre regiones remotas y por encima de las nubes que oscurecen la visión basada en la superficie", dice Miller, explicando que estas mediciones DNB son únicas en comparación con la mayoría de las observaciones por satélite existentes. 
La Ionosfera, la mesosfera, la atmósfera superior, y la Plasmásfera (IMAP) Visible a la luz e imagen del espectro del infrarrojo (VISI), a bordo de la Estación Espacial Internacional, es el único otro equipo que puede proporcionar detalles horizontales de ondas superiores de la gravedad atmosférica, pero su resolución es de 10 km, un orden de magnitud más grueso que el de DNB.
Debido a que el DNB esta programado para volar en el Sistema de Satélites de la NOAA Joint Polar (JPSS), satélites que hasta bién entrada la próxima década, podría ser útil para los investigadores que analizan las tendencias a escala decenal en la actividad de las ondas, en su intento de mejorar los modelos de las parametrizaciones.
Y mediante la combinación de observaciones DNB con las mediciones de las ondas de gravedad en la atmósfera media de la Sonda Infrarroja avanzada del satélite Aqua de la NASA o la Cruz de vía Sonda Infrarroja (CRIS) en los mismos satélites JPSS, los investigadores podrían estudiar la estructura en 3D de las olas.

Miller y sus colegas les gustaría desarrollar formas cuantitativas para extraer la mayor información posible de las "desafiantes" imágenes DNB.  También esperan colaborar con el equipo IMAP  y los grupos que operan sensores nightglow en superficie la investigación VISI, para comparar el contenido de la información en diferentes resoluciones espaciales.
Fuente: Compilado de Environmental 20.nov.2015
Autor del trabajo: Liz Kalaugher (editora de Environmental/esearchweb
La obra se presenta en PNAS.

Traducción libre de SOCA