TROPICS de la NASA ofrece múltiples vistas de la intensificación de los huracanes

Los satélites de observación de tormentas más nuevos de la NASA han recopilado sus primeras imágenes de huracanes, ofreciendo a los científicos una nueva herramienta para comprender el funcionamiento interno de las tormentas en períodos de tiempo más cortos.

Los datos de la misión TROPICS  , abreviatura de Observaciones resueltas en el tiempo de la estructura de las precipitaciones y la intensidad de las tormentas con una constelación de Smallsats, ayudarán a los investigadores meteorológicos a aprender más sobre los factores ambientales que contribuyen a la estructura e intensidad de los huracanes. Esta información podría resultar útil para la NOAA, el Centro Conjunto de Alerta de Tifones de EE. UU. y las agencias internacionales responsables de desarrollar pronósticos de huracanes, tifones y ciclones.

Créditos: Imágenes del Observatorio de la Tierra de la NASA por Lauren Dauphin, utilizando datos proporcionados por el equipo TROPICS.

"A medida que las comunidades de todo el mundo experimentan los crecientes impactos del aumento del clima extremo, nunca ha sido más importante hacer llegar datos oportunos a quienes más los necesitan para salvar vidas y medios de vida", dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson. "TROPICS brindará información vital a los pronosticadores, ayudándonos a todos a prepararnos mejor para huracanes y tormentas tropicales".

A finales de junio de 2023, la misión TROPICS adquirió datos para imágenes de las primeras tormentas con nombre de la temporada de huracanes del Pacífico oriental. El huracán Adrián se desarrolló cerca de la costa oeste de México, pero se alejó de tierra. La animación y las imágenes fijas muestran la evolución de las nubes de la tormenta desde la mañana del 28 de junio hasta la tarde del 29 de junio. (Las imágenes mostradas fueron seleccionadas de casi dos docenas tomadas por los satélites en ese momento). Cerca, Beatriz se estaba convirtiendo en una tormenta tropical, visible en estas imágenes como las nubes menos organizadas más cerca de la costa.   

TROPICS es una constelación de cuatro CubeSats idénticos diseñados para observar ciclones tropicales. Rocket Lab lanzó estos satélites rentables del tamaño de un cartón de leche en mayo de 2023. Cada TROPICS CubeSat contiene un radiómetro de microondas que recopila datos a través de 12 canales para detectar temperaturas, humedad y precipitaciones alrededor y dentro de una tormenta.

Las imágenes de la animación se crearon a partir de datos recopilados por un único canal (205 gigahercios) que es sensible al hielo en las nubes. Cada escena muestra la temperatura de brillo; es decir, la intensidad de la radiación detectable en esa frecuencia del canal que se mueve hacia arriba desde las capas de nubes y hacia los satélites.

Las temperaturas de brillo frío (azul) representan la radiación dispersada por partículas de hielo en las nubes de tormenta. Cuanto más fría es la temperatura, es probable que haya más hielo en una columna de la atmósfera. El hielo en las nubes es una indicación de un intenso movimiento de calor y humedad (convección) en una tormenta, señaló Will McCarty, científico del programa TROPICS y director del programa de clima y dinámica atmosférica en la sede de la NASA.

Scott Braun, meteorólogo investigador del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA y científico del proyecto TROPICS, explicó que los patrones observados en los datos de temperatura de brillo pueden indicar la ubicación de las bandas de lluvia, la intensidad de la convección, si la tormenta ha formado un ojo y cómo esas estructuras están cambiando con el tiempo. Todos son importantes para comprender cómo evolucionarán las tormentas.

"Los cambios estructurales en la temperatura del brillo pueden ayudarnos a decirnos si una tormenta se está intensificando o debilitando", dijo Patrick Duran, líder adjunto del programa de aplicaciones de la misión en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA. Estos cambios estructurales son menos evidentes en las imágenes en color natural , que muestran principalmente las cimas de las nubes. Y algunas características, como el ojo, a menudo aparecen en imágenes de microondas antes de que sean detectadas por sensores infrarrojos en otros satélites.

Se pueden realizar mediciones de microondas similares con otros satélites, como la misión de Medición de Precipitación Global (GPM). TROPICS, sin embargo, tiene ventaja de tiempo. Mientras que las órbitas de la mayoría de los satélites científicos solo permiten observaciones de una tormenta cada 6 a 12 horas, la órbita terrestre baja y los múltiples satélites de TROPICS pueden permitir obtener imágenes de tormentas aproximadamente una vez cada hora. Ésa es una gran ventaja cuando se trata de comprender una tormenta que evoluciona rápidamente.

"Las observaciones de alta revisión de TROPICS muestran una estructura detallada en el ojo interno y las bandas de lluvia de los ciclones tropicales", dijo William Blackwell, investigador principal de la misión en el Laboratorio Lincoln del MIT. "Los datos rápidamente actualizados proporcionados por TROPICS muestran de manera única la evolución dinámica de la estructura de la tormenta y las condiciones ambientales".

Algunos de estos cambios estructurales son evidentes en la serie de imágenes y animación. El primer cuadro de la animación muestra el ojo en desarrollo de la tormenta, visible como el área más cálida rodeada por áreas más frías asociadas con nubes y hielo precipitado. En el momento de esta imagen, el Centro Nacional de Huracanes de la NOAA había elevado recientemente a Adrian de tormenta tropical a huracán de categoría 1. Continuó fortaleciéndose y permaneció como tormenta de categoría 1 a lo largo de esta serie de imágenes.

En el segundo cuadro, una cobertura menor de temperaturas frías indica un debilitamiento de la convección, especialmente en la pared del ojo. En el cuadro tres, la pared del ojo muestra una convección más fuerte y el ojo parece más pequeño, lo que suele ocurrir cuando una tormenta se intensifica. En el quinto cuadro, es evidente una fuerte convección al sur del ojo, se ha desarrollado una nueva banda de lluvia en el lado norte y el ojo alcanza su tamaño más pequeño visto en la serie de imágenes.