Orkan Rita, posneto 22. septembra. Kreditna slika: ESA. Kliknite za povečavo.
Ko je orkan Rita vstopil v Mehični zaliv, je satelitski radar ESA Envisat prebil skozi vrtinčene oblake, da bi neposredno pokazal, kako neurje zapira morsko gladino. Ta slika je bila nato uporabljena za določanje hitrosti vetrnega polja Rita.
Envisat je to sliko sintetičnega zaslona zaslonke (ASAR) pridobil 22. septembra ob 0344 UTC (2345 21. septembra v ameriškem vzhodnem poletnem času), ko se je orkan Rita vozil zahodno od Floride in Kube. Slika je bila pridobljena v načinu Wide Swath z ločljivostjo 150 metrov. Envisatov optični spektrometer za srednje visoko ločljivost (MERIS) se uporablja tudi za opazovanje nevihte podnevi in vračanje podrobnosti o njeni oblačni strukturi in tlaku.
Okrog orkana Rita na radarski sliki je opaziti opazno velike valove. ASAR meri hrbtni pas, kar je merilo hrapavosti oceanske površine. Na osnovni ravni svetla območja radarske slike pomenijo višji vzvratni del zaradi hrapavosti površine. Na to hrapavost močno vpliva lokalno vetrno polje, tako da se lahko radarski povratni lok uporablja za merjenje vetra.
Torej je Center za napredno daljinsko zaznavanje jugovzhodne tropske univerze v Miamiju uporabil to sliko ASAR za izračun hitrosti površinskih vetrnih polj orkana Rita? kažejo največje hitrosti vetra nad 200 kilometrov na uro.
"Najbolj podrobne informacije o dinamiki in značilnostih orkanov so pridobljene iz namenskih letov z letali za orkane," pojasnjuje Hans Graber iz podjetja CSTARS. "Vendar te letalske misije ne morejo vedno potekati. Satelitsko daljinsko zaznavanje zagotavlja kritičen alternativni pristop.
„Za vremenske napovedovalce je ključnega pomena, da pridobijo zanesljivo opredelitev dimenzij očesne stene in polmerov vetropnih neviht in orkanov, da bi zagotovili spretne napovedi in opozorilo. Satelitska opazovanja bodo olajšala boljše razumevanje razvoja in intenzifikacije orkanov.
"Radarske slike prodirajo skozi oblake in zlahka zaznajo cikel zamenjave oči orkanov, ki so predhodniki nadaljnje stopnjevanja."
Rita je bila najvišja kategorija pet na lestvici orkana Saffir-Simpson, ko je bila pridobljena slika ASAR. Ker se nadaljuje proti zahodu skozi Mehični zaliv, je oslabel na še vedno nevarno kategorijo štiri. Rita naj bi na zalivski obali dopoldne, 24. septembra, padla na kopno.
ERS-2 se pridruži opazovanjem Rita
Istega dne, ko je Envisat dobil ASAR podobo Rita, je njegovo sestrsko vesoljsko plovilo ERS-2 prav tako opravilo dopolnilna opazovanja pod orkanovimi vetrnimi polji s pomočjo radarskega razpršilca.
Ta instrument deluje tako, da sproži trio visokofrekvenčnih radarskih žarkov navzdol do oceana, nato pa ponovno analizira vzorec povratne raztresenosti. Valovi, ki jih poganjajo vetrovi na oceanski površini, spreminjajo radarsko zadrgo, in ker se energija v teh valovih povečuje s hitrostjo vetra, tako se poveča tudi zadrga. Rezultati Scatterometra omogočajo merjenje ne samo hitrosti vetra, ampak tudi smeri čez vodno gladino.
Zaradi česar je še posebej dragocen razpršilec merilnika ERS-2 v dejstvu, da njegova radarska frekvenca v območju C skoraj ne vpliva na močan dež, zato lahko vrne uporabne podatke o vetru tudi iz osrčja najbolj hudih neviht? in je edini tovrstni razpršilec, ki je trenutno v orbiti.
Rezultate Ekstraktometra ERS-2 za orkan Rita, ki smo ga videli tukaj, je obdelal Kraljevski nizozemski meteorološki inštitut (KNMI). Evropski center za srednjeročno napovedovanje vremena (ECMWF) jih rutinsko asimilira v svoje napredne številčne modele, ki se uporabljajo za meteorološke napovedi.
"Podatki s skatterometra s platforme ERS-2 zagotavljajo kakovostne informacije o vetru v bližini tropskih ciklonov," navaja Hans Hersbach iz ECMWF. "Za orkan, kot je Rita, kombinacija takih opazovanj s podatki in-situ] dropsonde omogoča, da sistem analize na ECMWF pripravi izboljšano napoved."
Drug instrument Envisat, imenovan Radar Altimeter-2, uporablja radarske impulze za merjenje višine morske površine (SSH) do natančnosti nekaj centimetrov.
Radarska altimetrija v skoraj realnem času je močno orodje za spremljanje napredka orkana in napovedovanje njegovega potencialnega učinka. To je zato, ker se lahko anomalije v SSH uporabljajo za prepoznavanje toplejših lastnosti oceana, kot so topli jedrni obroči, vrtinci in tokovi.
Ameriška nacionalna uprava za oceano in atmosfero (NOAA) uporablja rezultate Envisat RA-2 skupaj z rezultati z višinomerov, ki se prenašajo v vesolju, za načrtovanje takih regij "toplotnega potenciala tropskega ciklona" (TCHP) in izboljšanje natančnosti napovedi orkana Rita.
Opazovanje orkanov
Orkan je v bistvu velika, močna nevihta, osredotočena okoli območja ekstremno nizkega tlaka. Močni površinski vetrovi in pasovi intenzivnih padavin združujejo močne dvige in izlive vlažnega zraka na višjih nadmorskih višinah, pri čemer se energija sprošča kot deževne nevihte.
Envisat ima tako optične kot radarske instrumente, ki raziskovalcem omogočajo opazovanje strukture in tlaka z visoko atmosfero v vidnem in infrardečem spektru, hkrati pa uporabljajo radarski povratni merilnik za merjenje hrapavosti morske gladine in tako pridobivanje vetrnih polj tik nad to.
Ti vetrovi, ki se zlivajo na vihar z nizkim pritiskom, so tisti, ki na koncu določajo spiralne vzorce oblakov, značilne za orkan.
Dodatni instrumenti Envisat se lahko uporabljajo za določanje temperature toplih oceanskih voda, ki napajajo nevihte med letno atlantsko orkansko sezono, skupaj z anomalijami višine morja, povezanimi s toplimi značilnostmi zgornjega oceana.
Izvirni vir: ESA News Release
Tu je nekaj slik orkanov.
