Missão com microssatélites da NASA pode dar nova vida à previsão de furacões.

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Christopher Ruf, investigador principal do CYGNSS, trabalha com um microssatélite.

 

Os furacões continuam relutantes em desistir dos seus segredos. Cobertas por uma chuva espessa que espalha a luz, os interiores das tempestades desafiam o olhar dos satélites meteorológicos. Durante décadas, uma das únicas maneiras de medir os seus ventos foi com aviões – e pilotos – corajosos o suficiente para mergulhar no interior. Uma nova missão da NASA, o Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS), está preparada para levantar o véu de chuva, com oito microssatélites idênticos programados para serem lançados em 12 de dezembro em Cabo Canaveral, na Flórida.

Se for bem-sucedida, a missão poderá melhorar as previsões da velocidade do vento no furacão e ajudar a explicar como determinadas nuvens e sistemas de tempestade tomam forma. Até agora, os Estados Unidos confiaram na sua aeronave “caçadora de furacões” para medir ventos de tempestades. Mas a escala limitada destes planos significa que não podem alcançar muitos furacões, especialmente porque estão a formar-se sobre o Oceano Atlântico tropical. E ciclones no Oceano Pacífico ocidental, que diferem de furacões apenas de nome, raramente são monitorados, diz Sharan Majumdar, membro da equipa de cientistas do CYGNSS e cientista de furacões na Universidade de Miami, na Flórida. “Na grande maioria dos ciclones tropicais não existe qualquer beneficio do facto de uma aeronave estar a voar para ele”, diz Majumdar.

Mas agora, quase todos os furacões serão vistos pelo CYGNSS, que mede as velocidades dos vento interno das tempestades   com uma ferramenta comum a qualquer viajante com GPS. Os longos comprimentos de onda dos sinais de GPS, emitidos continuamente a partir de uma constelação de satélites em órbita média terrestre , podem passar por fortes chuvas – uma razão pela qual o seu telefone pode localizá-lo facilmente numa tempestade. Ao reunir estes sinais GPS depois que eles saltam fora do oceano, o CYGNSS pode medir a rugosidade da superfície do mar, que por sua vez pode ser usada para calcular a velocidade do vento. Os satélites meteorológicos típicos não podem fazer o trabalho porque eles dependem de sensores baseados em microondas, que ficam alterados pela chuva. É um método confiável que os caçadores de furacões já verificaram. Embora os satélites do CYGNSS, em órbitas tropicais de baixa altitude, não consigam “ver” a rugosidade do oceano tão claramente quanto os planos, a cobertura espacial melhorada compensa, diz Christopher Ruf, investigador principal do CYGNSS e um Cientista atmosférico e engenheiro na Universidade de Michigan em Ann Arbor.

Nas últimas décadas, a precisão da previsão de furacões melhorou consideravelmente, especialmente quando se trata de prever o caminho de uma tempestade. Mas as previsões da intensidade, os ventos máximos sustentados num ciclone, não acompanharam o ritmo. Os ventos não são uniformes numa tempestade, e eles podem simplesmente ser perdidos durante as avaliações da aeronave. Há também incerteza considerável sobre como esses ventos se ligam ao oceano quente, que alimenta as tempestades.       Com base em análises usando dados simulados, o CYGNSS deve melhorar de forma tangível as previsões de intensidade, diz Frank Marks, que lidera a pesquisa de furacões no Laboratório Oceanográfico e Meteorológico Atlântico, um laboratório da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) em Miami.

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O CYGNSS irá ouvir os sinais GPS refletidos como forma de medir a velocidade do vento de um furacão.

   Tecnicamente, o CYGNSS é uma missão de pesquisa, e não algo do qual a NOAA deve depender para as suas previsões operacionais. Ele está programado para durar 2 anos, embora os seus componentes de vida mais curta devem durar 5 anos, e os próprios satélites não cairão na atmosfera por 7 a 9 anos. Se os cientistas da NOAA perceberem que a missão poderá melhorar as previsões em tempo real, eles encontrarão uma maneira de explorar as descobertas e ficar ocupados propondo uma missão de acompanhamento. “Eles podem se envolver e tentar integrá-lo em operações se ele for salvar vidas”, diz Ruf.

Muito pode dar errado com as missões por satélite, e o CYGNSS enfrentará obstáculos na verificação da precisão dos seus dados, acrescenta Michael Kozar, um modelador de furacões em Risk Management Solutions, em Tallahassee. Porém ele não está interessado apenas nas velocidades do vento da parede interior do furacão, mas também no exterior, que os aviões podem às vezes negligenciar. Conseguir uma imagem mais completa ajudará a medir não apenas os ventos mais altos de uma tempestade, mas a energia geral que se espalhou por todo o seu sistema, diz ele.

Além das previsões de furacões, o CYGNSS poderia ajudar a medir a velocidade do vento escondida sob nuvens densas de chuva tropical, acrescenta Majumdar. Isso, por sua vez, pode levar a uma melhor compreensão de como as nuvens se formam e como o aumento das temperaturas pode mudar a sua abundância. Da mesma forma, poderia ajudar os cientistas a estudar rajadas de vento no Oceano Pacífico ocidental que estão ligadas à Oscilação Madden-Julian, um conjunto de tempestades que percorre periodicamente o equador, influenciando padrões climáticos globais.

A missão de US $ 157 milhões também representa algumas novidades para a NASA: Ela é a primeira a sair do programa Earth Venture da agência, que visa missões de baixo custo, construídas rapidamente e mais arriscadas usando satélites menores. E é a primeira missão NASA Earth Science  que terá as suas operações de ciência executadas numa universidade, em vez de um centro da NASA. A agência colocou muita confiança neles, diz Ruf. “Esperemos que consigamos mostrar que foi uma boa ideia no fim da sua concretização”, diz ele.

 

Traduzido de: http://www.sciencemag.org/news/2016/12/nasa-microsatellite-mission-could-breathe-new-life-hurricane-prediction

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