Zdjęcia satelitarne to coś, z czym jesteśmy już dobrze oswojeni. Oglądamy je w telewizyjnych prognozach pogody i raportach o klęskach żywiołowych. Zapewne każdy użytkownik Google Maps odnalazł lub przynajmniej próbował odnaleźć na takim zdjęciu swój dom. Nie wszyscy jednak wiedzą, że od dwóch lat satelitarne obserwacje atmosfery nie ograniczają się do biernego rejestrowania obrazów. W roku 2006 do konstelacji satelitów stale okrążających naszą planetę dołączył CloudSAT, pierwszy satelita wyposażony w radar chmurowy.
Radar wysyła w kierunku powierzchni Ziemi fale elektromagnetyczne, a następnie rejestruje sygnał odbijający się od zawieszonych w atmosferze kropel wody czy kryształków lodu. Na podstawie czasu, po jakim sygnał powraca do satelity łatwo można określić wysokość, na jakiej znajdują się rozpraszające go obiekty. Moc sygnału informuje o ich koncentracji i rozmiarach.
Podobnie jak wysoki człowiek bez problemu przekracza niewielką kałużę, tak długa fala "nie zauważa" zbyt małych przeszkód. Standardowe naziemne radary meteorologiczne posługują się falami o długościach rzędu centymetrów, co pozwala na obserwację kropel deszczu i oszacowywanie ilości opadów. Radar CoudSAT tymczasem używa fal kilkumilimetrowych, które rozpraszają się już na cząstkach tworzących chmury (ich średnice są 100 razy mniejsze niż kropel deszczu).
Działający niezależnie od warunków pogodowych instrument, dostarcza naukowcom cennych informacji na temat struktury chmur i zachodzących w nich procesów (m. in. prowadzących do powstawania deszczu). Dane tego rodzaju pomagają ulepszać metody prognozowania pogody, a także zmian klimatu, którego chmury są ważnym elementem.
Niewątpliwie najbardziej spektakularne obrazy, jakie zawdzięczamy satelitarnemu radarowi to przekroje przez systemy chmur towarzyszących huraganom. Nie zawsze udaje się je uzyskać. CloudSAT porusza się w formacji z innymi satelitami, okrążając Ziemię od bieguna do bieguna w czasie ok. 100 minut. Przy każdym okrążeniu przelatuje nad innym obszarem Ziemi. Żeby więc udało się zaobserwować szczególnie interesujące zjawiska potrzebujemy "życzliwości" natury.
Fot.1 Zdjęcie podczerwone z satelity geostacjonarnego NASA (GOES 11) przedstawiające huragan Norbert (8 Października 2008) oraz tor przelotu satelity CloudSAT. Poniżej obserwacje radaru satelitarnego (na osi poziomej czas przelotu, na pionowej wysokość). Kolory odpowiadają mocy sygnału - im cieplejszy kolor, tym większe nagromadzenie kropel czy kryształków lodu.
Fot.2 Zdjęcie podczerwone z satelity Aqua (NASA) przedstawiające huragan Ike (5 Września 2008) oraz tor przelotu satelity CloudSAT. Poniżej obserwacje radaru satelitarnego (na osi poziomej czas przelotu, na pionowej wysokość). Kolory odpowiadają mocy sygnału - im cieplejszy kolor, tym większe nagromadzenie kropel czy kryształków lodu. Na przekroju (ok. godziny 06:02:15) zauważyć wyrwę w chmurach związaną z okiem cyklonu.
Aleksandra Kardaś
Autorka jest fizykiem atmosfery, prowadzi kurs "Meteorologia przez Internet" (w projekcie COME UW), lubi oglądać zjawiska meteo z Ziemi i... z kosmosu (od czego mamy satelity?)
Czytaj także:
