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El tamaño del grano de la nieve: sí que importa, y mucho

La mayoría de nosotros probablemente no pensaríamos en describir la nieve en términos de su tamaño de grano. Sin embargo, el tamaño del grano es fundamental para la cantidad de luz solar que la nieve vuelve a reflejar en el espacio: su albedo

Groenlandia grano de la nieve y albedo

Con la nieve y el albedo que forman parte del sistema climático, los científicos están aplicando una teoría analítica novedosa a los datos de Copernicus Sentinel-3 y están arrojando nueva luz sobre el cambiante albedo de Groenlandia.

La cantidad de luz solar absorbida o reflejada por la superficie de la Tierra impulsa nuestro tiempo y el clima.

Aproximadamente un tercio de la luz solar que incide sobre la Tierra se refleja de nuevo en el espacio y los otros dos tercios son absorbidos por la tierra, los océanos y la atmósfera. Esta relación se rige por la reflectividad, o albedo, de la superficie que golpea la luz solar.

Las superficies con colores más claros reflejan más luz solar que las superficies más oscuras. Un ejemplo cotidiano de esto es la diferencia que sentimos en un día caluroso y soleado cuando usamos ropa negra en comparación con el uso de ropa blanca. La tierra se ve afectada de la misma manera.

Entonces, hipotéticamente, si el planeta estuviera completamente cubierto de hielo, reflejaría más del 80% de la luz solar incidente en el espacio. Por otro lado, si estuviera cubierto por un bosque verde oscuro, solo reflejaría alrededor del 10%.

El albedo de la superficie de la Tierra varía naturalmente según los colores cambiantes de la temporada, pero las tendencias a largo plazo en el cambio de la cubierta de nieve y hielo, así como el cambio de la cobertura vegetal y la contaminación del aire, tienen un impacto en el equilibrio general del albedo de la Tierra. y, por lo tanto, de cuánto calor absorbe.

Naturaleza granulada de la nieve

El sistema Global de Observación del Clima / Global Climate Observing System analiza tanto el albedo como la nieve como variables climáticas esenciales, que cuando se miden y estudian a lo largo del tiempo se utilizan para comprender, monitorear y predecir el cambio climático.

El hielo y la nieve se mencionan a menudo como las primeras causas del cambio climático, y se miden y monitorean desde el espacio de diversas maneras. Sin embargo, aunque puede haber hielo y nieve, el proceso de fusión afecta a su albedo.

El tamaño del grano de la nieve

El tamaño de grano de la nieve es una propiedad fundamental de la nieve y es directamente proporcional a su área de superficie. La nieve fresca y seca tiende a tener un tamaño de grano pequeño (menos de 0.5 mm de diámetro), pero a medida que se derrite, el tamaño del grano crece y los granos más grandes reflejan menos luz solar.

Gracias a Alex Kokhanovsky de Vitrociset que, junto con varios autores, publicaron una elegante teoría analítica, los científicos tienen una nueva forma rápida de recuperar el tamaño de grano de nieve de las imágenes de satélite.

Científicos del Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia (GEUS) en Copenhague están combinando esta teoría con los datos de los instrumentos Ocean Land y Color de los satélites Copernicus Sentinel-3, como lo muestra la animación anterior.

Jason Box, de GEUS, explica: “Una forma de medir el albedo de la nieve es monitorear cómo cambia el color de la superficie debido a la contaminación, como la del hollín de los incendios forestales. Pero esto no nos da toda la historia. Cabe destacar que esta nueva y emocionante teoría nos permite recuperar el tamaño de grano de nieve de las imágenes ópticas de satélite.

Nieve y hielo contaminados en Groenlandia

"A través del programa de la ESA Ciencia de la Observación para la Tierra, hemos podido demostrarlo en Groenlandia. Hemos encontrado que las pulsaciones de aire cálido causan manchas oscuras en el interior de la capa de hielo, lo que contribuye a una mayor sensibilidad climática ".

De hecho, la constelación de satélites Copernicus Sentinel-3 ahora puede tomar el relevo para mantener el registro del clima en el albedo de la nieve, que primero fue provisto por los instrumentos avanzados de radiómetro de muy alta resolución en los satélites NOAA de EE. UU. y MetOp de Europa, y luego la resolución moderada del espectrorradiómetro de imágenes en los satélites Terra y Aqua de los Estados Unidos.

En el futuro, el método se ampliará y se aplicará a áreas con un terreno más complejo que Groenlandia. Además, los datos de tamaño de grano están ahora en el horizonte para ser utilizados operativamente para mejorar los pronósticos de clima, hidrología y peligros, en servicio a la sociedad.

29 mayo 2019

ESA www.esa.int

Esta entrada se publicó en Reportajes en 04 Jun 2019 por Francisco Martín León