Imagen de diagnosis convectiva global, GCD, a partir de datos de satélites y modelos numéricos
Producto experimentalRAM Imagen de diagnosis convectiva del área del Atlántico norte del AWC (Aviation Weather Center de EEUU). Zonas potencialmente convectivas son marcadas en rojo. La imagen base e...
Producto experimental
Imagen de diagnosis convectiva del área del Atlántico norte del AWC (Aviation Weather Center de EEUU). Zonas potencialmente convectivas son marcadas en rojo. La imagen base es un mosaico de la composición del canal IR, infrarrojo, de los datos de los satélites geoestacionarios GOES-W y Meteosat del 21 de diciembre de 2002 de las 22:15 UTC.Producto experimentalNota de la RAM. Hemos observado que este producto es uno de los favoritos de los aficionados cuando se pretende identificar convección desde satélite. Entramos en un periodo tormentoso y convectivo y creemos que debemos dar a conocer el producto con sus usos y limitaciones. Veréis que no son todo tormentas como reluce.Objetivo del productoEl objetivo fundamental es generar una imagen de diagnosis de la convección utilizando datos de satélites geoestacionarios: GOES, Meteosat, GMS,...Cómo se generan las imágenesLa base del algoritmo radica en la diferencia de temperatura entre los canales infrarrojo, IR, y de vapor de agua, WV, tomados por el o los satélites a componer. Sabemos que el canal IR nos da información de la temperatura de brillo de las superficies emisoras. Las nubes muy altas, como las tormentosas, la temperatura de emisión de sus topes es equivalente a la temperatura a la que se encuentra.El canal de WV es un canal de absorción, sensible a las zonas de humedad de la media-alta troposfera. También es un canal que nos suministra información de la temperatura de los topes nubosos cuando trabajamos con convección muy profunda o de gran desarrollo y que, por lo tanto, llega a niveles significativos.Una propiedad muy importante es que los canales de IR y WV, para nubes altas, dan una señal de parecida temperatura de brillo, pero no igual.Por otra parte, la convección genera fuertes corrientes ascendentes que inyectan hacia niveles superiores troposféricos gran cantidad de vapor de agua, gotas subfundidas y cristalitos de hielo.Las partículas de hielo en niveles altos son advectadas desde las zonas de fuertes corrientes ascendentes ligadas a la convección y transportadas por el viento a dichos niveles. Lejos de los núcleos de intensas corrientes, las partículas comienzan a descender. La advección también afecta al vapor de agua inyectado hacia arriba que es desplazado corriente abajo. Este no cae como los cristalitos de hilo. Por este motivo los cirros cumulogénitus tienen diferentes temperaturas de brillo si lo observamos con el canal IR y del WV.El algoritmo del GCD se basa en marcar todos los puntos en los que la diferencia entre la Tir -Twv es superior a 1º. La Tir representa la temperatura de brillo medida por el canal IR. La Twv es la temperatura de brillo medida en canal o banda del vapor de agua. Por lo tanto, una zona nubosa es potencialmente convectiva si:Tir-Twv >=1El proceso se realiza restando la información de ambos canales en la proyección originaria, posteriormente, las imágenes se remapean a Mercator y se generan los mosaicos globales con los satélites geoestacionarios. Otras correcciones son llevadas a cabo. No se tienen en cuenta las zonas más allá de 77º norte y sur. Cuando en una zona se solapan datos de varios satélites, se toma el dato del satélite que ha explorado la zona más recientemente.El Meteosat: sobreestimación de las zonas convectivasActualmente el satélite Meteosat envía datos del canal IR cada 30 min., por el contrario, los datos del canal WV son enviados en periodos más largos y durante el día, al compartir la electrónica de comunicaciones con el canal VIS, visible. Esto hace que al utilizar los datos del Meteosat la imagen convectiva solo disponga datos IR cada 30 min y de WV en intervalos superiores. Estudios llevados a cabo con el Meteosat, durante el día, han demostrado que existe una sobreestimación de las zonas convectivas.Con el nuevo satélite, el MSG, este problema desaparecerá.Filtro de EstabilidadLos cirros son otros de los posibles candidatos a ser marcados como nubes convectivas, si utilizamos el proceso anterior tal cual. De esta forma las nubes cirriformes de tipo frontal, orográfico, etc serían zonas convectivas. Para evitar este problema se utilizan los llamados filtros para eliminar la señal convectiva de dichos cirros. Se han probado dos campos para discriminar y eliminar la señal de los cirros no convectivos:- Advección cálida en 250 hPa.- Índice de estabilidad. El Lift Index, LI.El índice LI tiene más destreza en eliminar las zonas contaminadas por cirros no convectivos. El LI es usado partiendo del modelo global AVN. Áreas con zonas de LI mayores que 1 son eliminadas pues se suponen que son zonas estables. Para ello, los datos grids del AVN son transformados a una imagen en la misma proyección que la del satélite y, así, eliminar las zonas no convectivas.Se supone que el modelo AVN, mediante el LI, recoge las zonas de inestabilidad correctamente. En determinadas ocasiones esto es mucho suponer, ya que el modelo también se equivoca.VerificaciónDurante la fase de desarrollo se han utilizado datos de diversas redes de detección de rayos de EEUU, Canadá, Japón , Francia...Otras verificaciones más formales se están llevando a cabo sólo en EEUU: Los resultados aparecerán en el próximo año.El producto NO INTEGRA DATOS DE RAYOS. Estos se han utilizado sólo para verificar la habilidad del algoritmo.ResumiendoEste producto basado en datos de satélites marca las zonas convectivas a partir de los datos de los canales térmicos IR y WV: allí donde la diferencia de temperatura entre ellos sea mayor o igual a 1ºC., la zona es convectiva. Ciertos cirros pueden dar una falsa señal de convección. Para su eliminación se utiliza un filtro basado en las salidas del índice de estabilidad, LI, derivado del modelo global AVN. Las zonas con valores superiores a 1ºC se consideran zonas estables y no convectivas. Los cirros que caen dentro de dichas zonas son considerados como no convectivos.Este producto es experimental y debe usarse por personal técnico. La destreza en identificar convección decae cuando se utilizan datos del actual Meteosat durante el día y cuando el modelo global americano AVN no tiene la destreza de identificar zonas de inestabilidad, mediante el LI.Obsérvese que este producto esta etiquetado como Experimental. Por lo que debe usarse con precaución. Se pretende documentarlo con mas detalle y sobretodo es necesario realizar verificaciones más detalladas. El trabajo para generar un producto más fiable no ha finalizado aún.Direcciones útiles para encontrar estos productos.Pagina del Aviation Weather Center: Global Convective Diagnosis, GCD:http://aviationweather.gov/gcd/En esta página encontrarás dos versiones para cualquier zona del mundo en columnas. La de la derecha es de poco tamaño y no posee la imagen del mosaico de los satélites. La segunda ocupa un poco más y sí se muestra la imagen mosaico de los satélites utilizados.La fuente básica de Información del producto y de este artículo está en:http://aviationweather.gov/gcd/info.shtmlOtra dirección donde encontrar este producto:http://129.13.102.67/wz/pics/weltlight.htmlEsta entrada se publicó en Reportajes en 18 Sep 2003 por Francisco Martín León