Primera publicación de los datos de radiocultación polarimétrica de PAZ para la caracterización de las precipitaciones
Los datos son adecuados para estudiar la precipitación atmosférica desde una perspectiva diferente
El 1er «Workshop de usuarios de ROHP-PAZ» se celebrará en línea con más de 50 participantes de tres continentes
Un equipo de investigadores del Instituto de Estudios Espaciales de Catalunya (IEEC) en el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE, CSIC) ha publicado los datos obtenidos por el experimento con señales de GPS a bordo del satélite español de observación de la Tierra PAZ, lanzado en febrero de 2018. Estos conjuntos de datos son las únicas señales GPS adquiridas en dos polarizaciones desde un satélite espacial, una nueva técnica llamada de radiocultaciones polarimétricas (PRO). Los investigadores habían confirmado previamente que las señales polarimétricas registradas son sensibles a las fuertes lluvias y otros hidrometeoros, una hipótesis probada en el experimento de GPS a bordo de PAZ (lea más sobre esto aquí).
La radiocultación es una técnica para observar la atmósfera de un planeta utilizando dos elementos: uno que transmite señales de radio o microondas (en este caso, los satélites GPS) y otro elemento que las recibe (aquí, un dispositivo instalado a bordo del satélite PAZ). La peculiaridad de esta técnica es que, si los elementos transistor y receptor se unen en línea recta, atraviesa la Tierra, es decir, los elementos quedan ocultos por esta. Sin embargo, la señal sigue recibiéndose porque el haz del GPS se curva. Esta curvatura de los rayos puede medirse y relacionarse con la estructura vertical de la atmósfera. Como resultado, los perfiles verticales de temperatura, presión y humedad se infieren típicamente a partir de los datos de radiocultación de GPS.
La novedad del experimento de Radiocultación y Precipitación Intensa a bordo de PAZ (Radio Occultation and Heavy Precipitation, ROHP-PAZ) es su capacidad de cuantificar los efectos sufridos por las señales inducidas por grandes gotas de lluvia (lluvia intensa) y partículas congeladas (hielo de las nubes, nieve, graupel…). Estas características se capturan a través de los componentes verticales y horizontales de la señal GPS, las llamadas «observaciones polarimétricas», medidas por primera vez desde el espacio. Los otros sensores espaciales que miden la lluvia y el hielo de las nubes observan los escenarios de lluvia desde arriba, en forma de «rebanadas» verticales, mientras que la técnica de radiocultación polarimétrica proporciona «rebanadas» horizontales de la precipitación a intervalos verticales razonables, una mirada lateral que complementa el resto de las mediciones. El experimento es también el único capaz de percibir conjuntamente la precipitación y sus propiedades termodinámicas, piezas importantes de información para comprender las condiciones subyacentes a la precipitación intensa.
Después de un riguroso proceso de calibración de los datos, hoy 22 de abril de 2020 se ponen a disposición del público. El conjunto de datos se irá ampliando periódicamente a medida que el satélite PAZ continúe su adquisición, a razón de aproximadamente 200 nuevos perfiles verticales por día. «Poner a disposición de otros investigadores los datos es un hito importante de nuestra actividad: es la única manera de que nuestras investigaciones puedan verificarse y se puedan aprobar nuevas ideas por parte de otros investigadores», explica la Dra. Estel Cardellach, investigadora principal del experimento e investigadora del IEEC en el ICE (CSIC). «Estamos seguros de que la radiocultación polarimétrica tiene potencial para contribuir a una amplia gama de aplicaciones geofísicas, pero no podemos hacerlo todo nosotros solos: los científicos que trabajan en meteorología, previsión meteorológica o clima tienen la experiencia para aplicar estas señales a nuevos usos, por lo que necesitan acceder a estos datos», añade Cardellach.
Participación de otras comunidades de investigación
Para celebrar la publicación de los datos e impulsar el uso de estos conjuntos de datos entre las comunidades de investigación en meteorología, pronóstico del tiempo, clima y teledetección, el 23 de abril de 2020 se celebrará el primer «Workshop de usuarios de ROHP-PAZ». Debido al brote pandémico de Coronavirus (Covid-19), se ha cambiado su formato para convertirlo en un evento totalmente en línea.
«Más de 50 científicos de Europa, América y Asia se han inscrito en la reunión, procedentes de diferentes ámbitos científicos», informa el Dr. Ramón Padullés, investigador de ROHP-PAZ y del IEEC en el ICE (CSIC). «El interés hacia esta nueva técnica está aumentando y esperamos que el workshop en línea impulse nuevas colaboraciones y un retorno científico».
Una de las cuestiones clave que se debatirán en la reunión es cómo utilizar este nuevo tipo de datos para mejorar la previsión meteorológica y las proyecciones climáticas ya que, actualmente, ambas tienen una capacidad limitada para llegar a conclusiones sobre los fenómenos de precipitaciones extremas. El workshop se organiza junto con los investigadores del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, que también participaron en la fase de calibración de la misión y que tienen previsto publicar sus propios conjuntos de datos de ROHP-PAZ a finales de este año.
Se puede acceder a los datos a través del sitio web de ROHP-PAZ, que también contiene información de divulgación.
Instrumentos
El experimento ROHP-PAZ es un experimento financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España y dirigido por el ICE (IEEC-CSIC). Además del JPL de la NASA, el experimento es posible gracias a la colaboración del propietario, operador y explotador del satélite PAZ, Hisdesat, la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) y la University Corporation for Atmospheric Research (UCAR).
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El Instituto de Estudios Espaciales de Catalunya (IEEC) promueve y coordina la investigación y el desarrollo tecnológico espacial en Cataluña en beneficio de la sociedad. El IEEC fomenta las colaboraciones tanto a nivel local como mundial, y es un eficiente agente de transferencia de conocimiento, innovación y tecnología. Como resultado de más de 20 años de investigación de alta calidad, llevada a cabo en colaboración con las principales organizaciones internacionales, el IEEC se encuentra entre los mejores centros de investigación internacionales, centrados en áreas como: astrofísica, cosmología, ciencias planetarias y observación de la Tierra. La división de ingeniería del IEEC desarrolla instrumentación para proyectos terrestres y espaciales, y tiene una amplia experiencia trabajando con organizaciones privadas y públicas del sector aeroespacial y otros sectores de innovación.
El IEEC es una fundación privada sin ánimo de lucro, regida por un Patronato compuesto por la Generalitat de Catalunya y otras cuatro instituciones con una unidad científica cada una, que en conjunto constituyen el núcleo de la actividad de I+D del IEEC: la Universidad de Barcelona (UB) con la unidad científica ICCUB – Instituto de Ciencias del Cosmos; la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) con la unidad científica CERES – Centro de Estudios e Investigación Espaciales; la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) con la unidad científica CTE – Grupo de Investigación en Ciencias y Tecnologías del Espacio; y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) con la unidad científica ICE – Instituto de Ciencias del Espacio. El IEEC está integrado en la red CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).
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