El sensor ASCAT, del Metop-A, detectó la fusión extrema del hielo de Groenlandia en julio de 2012
EUMETSAT - El desmesurado deshielo superficial de Groenlandia saltó a los titulares de prensa el pasado julio de 2012. ASCAT fue testigo de ello.
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Entre el 10 y 12 de julio de 2012 el instrumento ASCAT detectó un evento de derretimiento de la nieve superficial muy rápido, cubriendo casi toda la capa del hielo de Groenlandia. Esto respalda a los informes de las condiciones extremas de fusión en el área de este verano.
La función principal del instrumento ASCAT (Advanced Scatterometer), en el satélite polar europeo METOP-A, es proporcionar mediciones de vectores de viento en la superficie del mar sobre los océanos del mundo. Pero también se utiliza sobre la tierra e hielo para obtener información sobre la humedad del suelo, cubierta de nieve e hielo del mar. Transmite un pulso electromagnético y mide la energía retrodispersada desde la superficie (conocida como dispersión de retorno). El hecho de que ASCAT opera en el rango de energía de microondas, hace que la retrodispersión sea independiente de la cubierta de nubes, que es transparente a estas frecuencias electromagnéticas. Esta capacidad hace que en todo tipo de tiempo sean extremadamente valiosos sus datos, especialmente en latitudes altas.
Sobre los océanos y los lagos, la dispersión de retorno está relacionada con la rugosidad superficial del agua a pequeña escala, causada por el viento en la superficie. Sobre la tierra e hielo, la señal de microondas penetra más profundamente y la dispersión de retorno depende de cómo las propiedades de la cubierta y del suelo de tierra dispersan la señal electromagnética, y penetra en profundidad. La retrodispersión de las microondas sobre nieve e hielo depende de sus características físicas, como temperatura, densidad y la rugosidad de la superficie.
Monitoreando y analizando los cambios por retrodispersión sobre la placa de hielo terrestre nos ayuda a detectar cambios en las condiciones de superficie de nieve, que pueden ser debidas a cambios de temperatura de la superficie, acumulación, densificación. Estos eventos suelen ocurrir más dramáticamente durante la fusión y la congelación de temporada, a la altura del verano y períodos de invierno. Durante otros períodos, la dispersión de retorno sobre grandes capas de hielo es tan estable, que algunas áreas en Groenlandia y la Antártida son consideradas como muy buenos objetivos naturales para controlar la estabilidad de calibración de muchos instrumentos de observación de la tierra por satélite.
Entre el 10 y el 12 de julio de 2012 el brillo por retrodispersión sobre Groenlandia cambió drásticamente. Esto puede verse en la animación de imágenes de radar de resolución realzada de ASCAT (Figura 1 de la derecha), tomadas entre el 5 y el 25 de julio. Después del 12 de julio, el mapa por retrodispersión brillante se reconstituyó nuevamente. Este evento es probable que se haya debido a las extremas temperaturas superficiales durante esos días, y el hecho de que la dispersión de retorno se remonta a los niveles esperados que indican que el cambio en la superficie es temporal.
Sin embargo, según el Dr. David Long, de la Universidad de Brigham Young, la fusión y la recongelación es probable que haya creado una capa de hielo que llevará algunos años para ser enterrada en la nieve nuevamente. Esto significa que también puede tomar años para que el área recupere la retrodispersión antigua y estable.
Las imágenes mostradas en la animación se han obtenido de la NOAA/NEDIS y forman parte de la Brigham Young University Scatterometer Climate Record Pathfinder.
Monitoreo de la nieve desde el espacio
La señal de ASCAT está en el rango de la banda C de las frecuencias de microondas y transmite y recibe energía polarizada verticalmente. Otros scatterometros tales como QuikSCAT (en el pasado) o la actual OSCAT del ISRO´s Oceansat-2, funcionan en banda Ku y transmiten y reciban, además, energía polarizada horizontalmente.
La dispersión de retorno de cualquier superficie depende de la frecuencia y la polarización de la señal. Es por ello que un compuesto de falso color RGB (rojo, verde, azul) de imágenes diarias de diferentes radares puede dar ideas interesantes sobre propiedades de nieve. La figura 2 muestra dos imágenes diarias sobre Groenlandia, tomadas en la época del evento extraordinario de fusión en julio de 2012. Las zonas afectadas por la fusión de verano normal se muestran en color verde oscuro, las zonas que sufren la fusión rápida superficial aparecen en rojo. Esto es porque las combinaciones diferentes frecuencia/polarización tienen diferentes sensibilidades al estado físico específico de la nieve y a la profundidad de penetración de la señal de radar ligeramente diferente. El monitoreo de las propiedades de la placa de hielo es una emergente aplicación que requiere medidas multifrecuencia, multi-polarimétricas.
