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
No hay comentarios:
Publicar un comentario