Huragan Rita, zrobiony 22 września. Zdjęcie: ESA. Kliknij, aby powiększyć.
Gdy Huragan Rita wkroczył do Zatoki Meksykańskiej, radar satelity Envisat ESA był w stanie przebić się przez wirujące chmury, aby bezpośrednio pokazać, jak burza burzy powierzchnię morza. Ten obraz został następnie wykorzystany do określenia prędkości pola wiatru Rity.
Envisat uzyskał ten obraz zaawansowanego radaru z syntetyczną aperturą (ASAR) w 0344 UTC w dniu 22 września (2345 w dniu 21 września w amerykańskim wschodnim czasie letnim), kiedy huragan Rita przeszedł na zachód od Florydy i Kuby. Obraz uzyskano w trybie szerokiego pokosu o rozdzielczości 150 metrów. Spektrometr obrazujący średniej rozdzielczości Envisat (MERIS) jest również wykorzystywany do obserwowania burzy w świetle dziennym, zwracając szczegóły dotyczące struktury i ciśnienia chmur.
Na obrazie radaru widoczne są szczególnie duże fale wokół oka Huragan Rita. ASAR mierzy rozproszenie wsteczne, które jest miarą szorstkości powierzchni oceanu. Na poziomie podstawowym jasne obszary obrazu radaru oznaczają większe rozproszenie wsteczne z powodu chropowatości powierzchni. Na chropowatość ma silny wpływ lokalne pole wiatru, dzięki czemu radarowy rozpraszacz wsteczny można wykorzystać kolejno do pomiaru wiatru.
Czyli Centrum Zaawansowanego Teledetekcji Południowo-Wschodniej na Uniwersytecie w Miami wykorzystało ten obraz ASAR do obliczenia prędkości pól wiatru powierzchniowego Huraganu Rity? pokazując maksymalne prędkości wiatru przekraczające 200 kilometrów na godzinę.
„Najbardziej szczegółowe informacje o dynamice i charakterystyce huraganu pochodzą z dedykowanych lotów myśliwcami huraganów”, wyjaśnia Hans Graber z CSTARS. „Jednak te misje lotnicze nie zawsze mają miejsce. Teledetekcja satelitarna stanowi krytyczne alternatywne podejście.
„Dla prognostów pogodowych kluczowe znaczenie ma wiarygodne scharakteryzowanie wymiaru ściany oka i promieni wichury - tropikalnych wiatrów sztormowych i huraganowych, aby zapewnić zręczne prognozy i ostrzeżenia. Obserwacje satelitarne ułatwią lepsze zrozumienie ewolucji i intensyfikacji huraganów.
„Obrazy radarowe przenikają przez chmury i mogą z łatwością wykryć cykl wymiany oka przez huragany, które są prekursorami dalszej intensyfikacji”.
Rita była maksymalną piątą kategorią w skali huraganu Saffir-Simpson, gdy uzyskano obraz ASAR. Gdy płynie na zachód przez Zatokę Meksykańską, osłabła do wciąż niebezpiecznej kategorii czwartej. Oczekuje się, że Rita wyląduje na wybrzeżu Zatoki Perskiej rano 24 września.
ERS-2 dołącza do obserwacji Rity
Tego samego dnia Envisat uzyskał obraz Rita ASAR, jego siostrzany statek kosmiczny ERS-2 dokonał również uzupełniających obserwacji bazowych pól wiatru huraganu za pomocą swojego radarowego rozproszenia.
Ten instrument działa, wystrzeliwując trio wiązek radaru o wysokiej częstotliwości w dół do oceanu, a następnie analizując wzór rozproszenia wstecznego odbijanego ponownie. Falowane przez wiatr fale na powierzchni oceanu modyfikują rozproszenie wstecznego radaru, a gdy energia w tych falach rośnie wraz z prędkością wiatru, rośnie również rozproszenie wsteczne. Wyniki scatterometru umożliwiają pomiary nie tylko prędkości wiatru, ale także kierunku na powierzchni wody.
Co sprawia, że scatterometr ERS-2 jest szczególnie cenny, ponieważ jego częstotliwość radarowa w paśmie C jest prawie nienaruszona przez ulewny deszcz, dzięki czemu może on zwracać przydatne dane o wietrze nawet z serca najsurowszych burz? i jest jedynym scatterometrem tego typu obecnie na orbicie.
Widoczne tutaj wyniki scatterometru ERS-2 dla huraganu Rita zostały przetworzone przez Królewski Holenderski Instytut Meteorologiczny (KNMI). Są one również rutynowo przyswajane przez Europejskie Centrum Prognozowania Średniego Zasięgu (ECMWF) w swoich zaawansowanych modelach numerycznych wykorzystywanych do prognoz meteorologicznych.
„Dane scatterometru z platformy ERS-2 dostarczają wysokiej jakości informacji o wietrze w pobliżu tropikalnych cyklonów”, stwierdza Hans Hersbach z ECMWF. „W przypadku huraganu takiego jak Rita połączenie takich obserwacji z danymi [in-situ] dropsonde umożliwia systemowi analizy w ECMWF uzyskanie lepszej prognozy”.
Inny przyrząd Envisat o nazwie Radar Altimeter-2 wykorzystuje impulsy radarowe do pomiaru wysokości powierzchni morza (SSH) z dokładnością do kilku centymetrów.
Wysokościomierz radarowy w czasie rzeczywistym jest potężnym narzędziem do monitorowania postępów huraganu i przewidywania jego potencjalnego wpływu. Wynika to z faktu, że anomalie w SSH można wykorzystać do identyfikacji cieplejszych oceanów, takich jak ciepłe pierścienie rdzenia, wiry i prądy.
Amerykańska Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna (NOAA) wykorzystuje wyniki Envisat RA-2 wraz z wynikami z innych wysokościomierzy kosmicznych do sporządzenia wykresu takich regionów „potencjału cieplnego cyklonu tropikalnego” (TCHP) i poprawy dokładności prognozowania huraganu Rita.
Obserwowanie huraganów
Huragan to w zasadzie duża, potężna burza skupiona wokół strefy ekstremalnie niskiego ciśnienia. Silne wiatry powierzchniowe na niskim poziomie i pasma intensywnych opadów atmosferycznych łączą silne wznoszenia i odpływy wilgotnego powietrza na większych wysokościach, z energią uwalnianą jako burze z piorunami.
Envisat przenosi zarówno instrumenty optyczne, jak i radarowe, umożliwiając badaczom obserwowanie struktury chmur wysokociśnieniowych i ciśnienia w widmie widzialnym i podczerwonym, przy jednoczesnym użyciu radarowego rozproszenia wstecznego do pomiaru chropowatości powierzchni morza i w ten sposób wyprowadzenia pól wiatru tuż powyżej to.
Wiatry zbieżne na oku burzy o niskim ciśnieniu są tym, co ostatecznie determinuje spiralne wzory chmur charakterystyczne dla huraganu.
Dodatkowych instrumentów Envisat można użyć do zmierzenia temperatury ciepłych wód oceanicznych, które zasilają burze podczas corocznego sezonu huraganów na Atlantyku, a także anomalii wysokości mórz związanych z ciepłymi cechami górnego oceanu.
Oryginalne źródło: ESA News Release
Oto kilka zdjęć huraganów.
