El ABI del GOES–R: la próxima generación de imágenes satelitales

Introducción

Una entrada de aire muy húmedo e inestable transportada delante de un frente frío y una onda corta en altura avanza hacia la región. Estas condiciones serán propicias para un episodio de convección potencialmente severo entre la media tarde y las horas después del anochecer. Es también bastante probable que los frentes de racha de las tormentas nocturnas y matutinas concentren parte del desarrollo convectivo inicial durante la tarde.

Usted examina las imágenes y los productos derivados de la sonda atmosférica del GOES para identificar los torrecúmulos y las tendencias de estabilidad atmosférica antes de que el radar detecte los primeros ecos intensos. Sin embargo, el período de captura de imágenes del satélite GOES actual —a intervalos de 15 minutos y, de forma esporádica, de 30 minutos— no permite captar fácilmente las células individuales, que pueden formarse e intensificarse con rapidez. La baja frecuencia de captura también dificulta el seguimiento de las células, no solo debido al intervalo excesivamente largo entre imágenes consecutivas, sino también por su falta de correspondencia con las imágenes del radar, cuya frecuencia de adquisición es de 5 minutos.

El generador avanzado de imágenes de base (Advanced Baseline Imager) del GOES–R, denominado ABI, mejorará varios aspectos importantes de las observaciones del satélite —como la cobertura espectral y la resolución y la frecuencia de adquisición de las imágenes—, algo que facilitará enormemente las observaciones del ambiente preconvectivo y alrededor de las tormentas. Los productos gráficos captarán la evolución de las tormentas con un grado de detalle jamás visto, desde las etapas incipientes de formación de las nubes convectivas hasta su disipación. Las prestaciones mejoradas del ABI nos permitirán combinar, de formas novedosas, estas imágenes y los parámetros derivados, con los datos de radar y de detección de rayos, y otros conjuntos de datos. Esto aprovechará las fortalezas de cada sistema de observación y nos brindará las herramientas necesarias para mejorar nuestros análisis y pronósticos inmediatos y a corto plazo.

Este escenario pone de relieve algunas de las mejoras que el instrumento ABI del GOES–R introducirá en las actividades de previsión meteorológica. El resto del módulo examinará en detalle las prestaciones y las mejoras que implica el ABI, así como sus impactos en otras situaciones de pronóstico, en la predicción numérica del tiempo y en las observaciones climáticas y ambientales.

El lanzamiento del primer satélite GOES–R, que está previsto para el año 2016, iniciará un período de servicio de casi una década durante el cual sus instrumentos generarán observaciones atmosféricas y ambientales del hemisferio occidental más oportunas y de mejor calidad.

El instrumento ABI de 16 canales es una piedra angular de esta misión.

El ABI superará las prestaciones del generador de imágenes del GOES actual en los siguientes aspectos:

• una cobertura espectral ampliada,
• una resolución espacial cuatro veces mayor,
• una velocidad de adquisición de imágenes cinco veces más rápida,
• una mejor capacidad de geolocalización de los píxeles, y
• un mejor rendimiento del instrumento.

Consideremos estos aspectos, uno por uno.

El ABI tendrá un conjunto ampliado de 16 canales espectrales en las regiones del visible, infrarrojo cercano e infrarrojo del espectro electromagnético.

El nuevo canal centrado en la región de longitudes de onda más cortas del espectro visible (la región «azul») mejorará la detección de aerosoles. En el infrarrojo cercano, los cuatro canales nuevos aumentarán enormemente nuestra capacidad de caracterizar las propiedades del suelo y de las nubes, y de detectar los aerosoles sobre el agua. Finalmente, los seis canales adicionales en las regiones de longitudes de onda medias y largas del infrarrojo mejorarán las representaciones del vapor de agua troposférico, así como del polvo, las cenizas, el dióxido de azufre, el ozono, las nubes, la lluvia y la temperatura en la superficie.

La mayoría de los canales del ABI tendrán una resolución espacial cuatro veces mayor que los canales del GOES actual, producto de una resolución dos veces mejor tanto de norte a sur como de oeste a este. La resolución del canal visible actual aumentará de 1 km a 500 m, mientras que el nuevo canal visible de onda corta (el canal «azul») tendrá una resolución de 1 km.

Dos de los nuevos canales en el infrarrojo cercano tendrán una resolución de muestreo de 1 km, mientras la resolución de los restantes canales en el infrarrojo e infrarrojo cercano aumentará de 4 a 2 km.

El ABI producirá imágenes y productos derivados que abarcan la mayor parte del hemisferio occidental con una frecuencia de 15 minutos, una gran mejora en comparación con el intervalo actual de tres horas. El intervalo de visualización del territorio contiguo de los Estados Unidos, que en la actualidad es de 15 o 30 minutos, se reducirá a tan solo cinco minutos. Finalmente, será posible centrar una zona movible de escala más pequeña en una región específica y obtener imágenes y un subconjunto de productos cada 30 segundos, algo que permitirá vigilar las condiciones de tiempo severo y observar otros fenómenos ambientales. Esta función también se podrá utilizar para observar dos zonas simultáneamente con un intervalo de adquisición de un minuto.

Como permite apreciar esta simulación de los datos del ABI para un período de dos horas, los tres intervalos de cobertura se actualizarán —y los productos correspondientes se generarán— de forma continua y simultánea. La nueva tecnología de barrido del ABI eliminará los conflictos de horario y los inconvenientes que presenta el satélite GOES actual.

En muchos casos, en las animaciones de las imágenes captadas con el instrumento del GOES actual se percibe cierto desplazamiento de los puntos de referencia y otras estructuras del suelo. Este efecto es particularmente notable en las imágenes de alta resolución en el visible, en las cuales implica diferencias de hasta 4 km durante el día y 6 km por la noche.

Gracias al diseño más avanzado de la nave espacial y de los sistemas de navegación y registro de imágenes de a bordo, el instrumento ABI del GOES–R reducirá el desplazamiento de las estructuras de superficie que se observa al pasar de una imagen a otra a 2 km durante el día y a 3 km por la noche.

El ruido de píxeles también disminuirá en las imágenes y los productos del ABI. Con el instrumento del GOES actual, el ruido de píxeles se vuelve aparente cuando una cantidad relativamente pequeña de energía incide en un detector. Este efecto es más común en el canal de 3.9 micrómetros, que capta relativamente poca energía a temperaturas frías, y en el visible, especialmente cerca del amanecer y del anochecer. Los píxeles ruidosos son particularmente evidentes en escenas de invierno nocturnas muy frías y en capas gruesas de cirros fríos, como las que se forman encima del yunque de las tormentas.

Las imágenes del ABI no solo tendrán menos ruido, sino que la mejor calibración de los valores de los píxeles mejorará su aspecto y permitirá generar productos derivados que muestren con mayor precisión la distribución del tamaño de las partículas y el contenido de agua líquida en las cimas de las nubes, la salud de la vegetación, las propiedades de los incendios, la temperatura en la superficie y las propiedades de aerosoles en relación con el humo, el polvo y la contaminación. La determinación más exacta de las temperaturas de emisión en condiciones despejadas respaldará mejor las actividades de análisis y pronóstico inmediato, predicción numérica del tiempo y estudio climático.

En conjunto, estas mejoras producirán mediciones más exactas que nos permitirán observar estructuras detalladas y características sutiles, especialmente a nivel regional y de mesoescala.

La mayor precisión de las mediciones también facilitará la integración de los datos del ABI en las observaciones de otros satélites y de otros sistemas y plataformas de observación.

Por ejemplo, los satélites ambientales en órbita polar están mejor situados para generar perfiles verticales de la atmósfera, vigilar los componentes atmosféricos, medir la precipitación y observar las regiones polares del planeta.

Las observaciones de estas misiones —como los satélites Suomi NPP, Metop, DMSP, GCOM y los futuros satélites polares JPSS— son fundamentales para el éxito de las actividades de meteorología, predicción numérica del tiempo y observación climática.

El futuro sistema integrado de satélites aprovechará las prestaciones del GOES y de los satélites en órbita polar para mejorar y ampliar las observaciones, y apoyará de forma efectiva los análisis, los pronósticos, los avisos y los boletines de los servicios meteorológicos y ambientales de gran parte del hemisferio occidental, así como la observación del clima y otras actividades afines.

Gracias a estas mejoras y a la mayor sinergia entre los distintos sistemas de observación, el instrumento ABI producirá 50 veces más información que los instrumentos a bordo de los satélites GOES anteriores.

Explore el espectro del ABI

Aplicaciones

Pronóstico inmediato de la convección

Un frente frío y una línea seca incipiente avanzan hacia la masa de aire húmedo y condicionalmente inestable que cubre la región. Se espera la formación de tormentas convectivas intensas y potencialmente severas en el transcurso de la tarde. Las imágenes visibles del GOES ya permiten distinguir los torrecúmulos que se están formando delante de la línea seca y partes del frente frío. En el centro de previsión meteorológica, quisiéramos poder identificar las células aún inmaduras que tienen mayores probabilidades de desencadenar convección profunda y, por lo tanto, de producir tiempo severo. La identificación de estas células en sus primeras etapas permitiría emitir los avisos necesarios con mayor anticipación.

Pese al número limitado de canales espectrales del GOES actual, hemos aprendido a aprovecharlos para identificar los episodios convectivos de rápida profundización y diagnosticarlos temprano. Por ejemplo, el rápido enfriamiento de las cimas de las nubes en las imágenes infrarrojas es un primer indicador de las células con un mayor potencial de tiempo severo.

Aun así, se precisan una cobertura espectral más amplia y una mayor frecuencia de adquisición de imágenes para captar y observar adecuadamente las propiedades de las nubes y su entorno, dos aspectos fuertemente vinculados al desarrollo de las tormentas que evolucionan con gran rapidez.

Los 16 canales y la frecuente captación de imágenes del ABI mostrarán los cambios de fase y el tamaño de las partículas que componen las cimas de las nubes, dos aspectos útiles para evaluar el crecimiento de las tormentas convectivas y su potencial para provocar tiempo severo, incluso antes de que alcancen su máxima intensidad.

También será posible seleccionar una «región de interés» especial para obtener imágenes con una frecuencia de 30 segundos o 1 minuto, una función que permitirá observar los cambios que ocurren rápidamente a lo largo del ciclo de vida de una tormenta.

La resolución espacial mejorada de 2 km significa que contaremos con imágenes más nítidas de las estructuras de las cimas de las nubes, como la «estela cálida» y la estructura «de cuña» o «en V», así como de los topes nubosos que penetran la tropopausa, cuya relación con las tormentas severas es consabida.

La mayor velocidad de adquisición de imágenes y la mejor geolocalización de píxeles aumentarán la cantidad y la precisión de los vectores de alta resolución del movimiento atmosférico de mesoescala. Dichos vectores son importantes para evaluar la divergencia y la convergencia en los niveles altos y bajos, respectivamente, de las tormentas, dos factores clave a la hora de determinar la capacidad de una tormenta para mantener su integridad.

La combinación de las mediciones continuas de la frecuencia y las tendencias de descargas eléctricas obtenidas por el sensor de rayos geoestacionario (Geostationary Lightning Mapper, GLM) con las mediciones de los topes de las nubes del ABI nos ayudará a identificar las tendencias de las tormentas —tanto a la intensificación como al debilitamiento— y se espera que nos permita aumentar el tiempo de alerta para los tornados.

Si bien los satélites GOES–R no contarán con una sonda atmosférica dedicada, el ABI será capaz de generar datos de humedad, temperatura y estabilidad atmosférica, pese a que fue concebido como un generador de imágenes.

La presentación de los índices de estabilidad en forma de productos visuales nos ayudará a predecir el desarrollo de la convección y las tormentas severas en situaciones de pronóstico a muy corto plazo.

Los productos de humedad como, por ejemplo, el de agua precipitable total, ayudarán a evaluar el peligro de lluvias intensas.

El ABI cuenta con un conjunto más amplio de bandas espectrales, pero en comparación con la sonda atmosférica del GOES actual tiene menos canales que se pueden aprovechar para generar los perfiles de temperatura y humedad atmosférica. Esto significa que la resolución vertical y, por tanto, la exactitud de los perfiles de sondeo del ABI y de los productos derivados serán más bajas.

No obstante, la cobertura espacial ampliada y la mayor frecuencia de captación de imágenes del ABI deberían mitigar en parte la menor resolución vertical en comparación con la sonda atmosférica. Además, las observaciones del ABI se combinarán con los pronósticos de los modelos numéricos para generar productos de sondeo de una calidad casi equivalente a los productos que derivamos de las sondas atmosféricas a bordo de los satélites GOES-8 al 15.

La disponibilidad de productos de estabilidad más frecuentes, como este índice de elevación simulado del GOES–R, nos permitirá observar, a lo largo del tiempo, los rápidos cambios que ocurren en el ambiente antes de la formación de una tormenta y cerca de las tormentas existentes, lo cual aumentará nuestra conciencia situacional cuando un escenario puede necesitar la emisión de boletines de vigilancia y de alerta.

En resumen, las prestaciones mejoradas del ABI del GOES–R contribuirán a crear un sistema satelital integrado de predicción inmediata de las tormentas. Este sistema, que será capaz de producir información continua sobre la estabilidad antes de la convección, el inicio de la actividad convectiva, la etapa activa de las tormentas y la disipación de las nubes, nos ayudará a emitir pronósticos más puntuales y más exactos.

Pronóstico del potencial de inundaciones

Se están formando tormentas en la zona y tenemos que pronosticar el potencial de inundaciones...

...en una región montañosa, donde la cobertura de radar es limitada.

Las imágenes infrarrojas del GOES actual y las estimaciones de precipitación derivadas pueden ayudarnos a calcular la posibilidad de que haya comenzado a llover. Sin embargo, la resolución temporal relativamente pobre y el aspecto granuloso de las imágenes a la resolución espacial disponible en el infrarrojo no alcanzan para capturar los detalles más finos de varias estructuras importantes de las tormentas. Por ejemplo, a la hora de evaluar con exactitud la extensión y la probable magnitud de las lluvias —que podrían ser torrenciales— sería útil poder identificar la posición de las corrientes convectivas ascendentes y los topes de las nubes que han penetrado la tropopausa, así como los patrones de temperatura y microfísica de las cimas de las nubes y las tendencias asociadas a lluvias potencialmente intensas. A falta de observaciones más completas y detalladas, es difícil prever dónde y cuándo puede existir el mayor potencial de crecidas.

Las resoluciones espectrales y espaciales mejoradas del ABI permitirán caracterizar mejor las propiedades microfísicas de los topes nubosos —como la fase y distribución de tamaños de los hidrometeoros—, dos factores importantes para diagnosticar los procesos de precipitación. Esto mejorará las predicciones de la evolución de las tormentas y nuestra capacidad de determinar si una crecida repentina es inminente.

La combinación de las observaciones del ABI con los datos del sensor de rayos geoestacionario (Geostationary Lightning Mapper, GLM) nos permitirá comprender más cabalmente los procesos de precipitación y mejorar aún más nuestra capacidad de estimarla.

Cuando exista la posibilidad de crecidas, la capacidad del ABI de centrar sus exploraciones en determinadas regiones a intervalos de 30 segundos mejorará la observación de las condiciones rápidamente cambiantes en las tormentas y de las tendencias de lluvia. A su vez, esto permitirá emitir advertencias y alertas de crecida repentina más oportunas y más exactas, lo cual ayudará a los administradores de emergencias a tomar decisiones más informadas.

Observación de incendios forestales

Un meteorólogo de incidentes (Incident Meteorologist, IMET) está a cargo de apoyar las acciones de combate de un incendio forestal de rápida propagación en un lugar remoto.

Aunque tiene acceso a las imágenes infrarrojas de onda corta de 15 o 30 minutos del GOES, que ayudan a observar los puntos calientes, la resolución de píxeles relativamente baja, la sensibilidad radiométrica limitada y el efecto de desplazamiento que a veces se observa entre una imagen y otra no le permiten identificar con precisión todos los puntos calientes y su extensión, ni tampoco caracterizar con exactitud su temperatura. El instrumento del satélite GOES actual genera imágenes cada 15 minutos, excepto cuando capta la imagen de disco completo de la Tierra, cada 3 horas, un proceso que lleva casi 30 minutos.

Junto con la mayor resolución espacial y mejor geolocalización de píxeles del ABI, su mayor sensibilidad a las temperaturas elevadas aumentará la capacidad de detección y caracterización de los incendios y de los puntos calientes, y nos ayudará a estimar su tamaño y temperatura. La disponibilidad de nuevas imágenes cada 5 minutos, y hasta a intervalos de 30 segundos, permitirá vigilar las condiciones rápidamente cambiantes de los incendios forestales. Los canales adicionales en el visible y en el infrarrojo cercano también mejorarán nuestra capacidad de detectar y observar el humo y las concentraciones potencialmente nocivas de partículas aerotransportadas.

Los mapas de la cobertura terrestre elaborados a partir de los datos del ABI ayudarán a evaluar las zonas quemadas y a identificar las áreas propensas a crecidas repentinas y flujos de escombros cuando exista el peligro de lluvias intensas.

Las vistas más detalladas y frecuentes de las condiciones y tendencias de la vegetación —fruto de la mayor resolución espacial y cobertura espectral del ABI— serán útiles para evaluar la amenaza que representan los incendios forestales.

Cobertura terrestre

Los satélites meteorológicos generan cada día más información detallada que ayuda a los pronosticadores, los planificadores y otras personas a cargo de tomar decisiones a evaluar las condiciones en la superficie terrestre y a observar los ecosistemas que puedan verse afectados por algún evento atmosférico extremo, por la variabilidad climática y por la actividad humana.

Los satélites en órbita polar generan productos diarios de la cobertura terrestre, pero a veces el manto nuboso oculta buena parte del suelo en algunas regiones. Los satélites geoestacionarios, cuyas imágenes son más frecuentes, pueden captar vistas despejadas de la superficie, pero los actuales satélites GOES no cuentan con los canales espectrales adicionales necesarios para evaluar ciertos aspectos, como el «verdor» de la vegetación y el alcance de las inundaciones.

Con el ABI, los satélites geoestacionarios serán capaces de observar la cobertura del suelo con una resolución muy cercana a la de los instrumentos de los satélites polares, como el MODIS de la NASA y el VIIRS del satélite Suomi NPP.

La mayor resolución espacial y la cobertura espectral ampliada del ABI permitirán generar vistas más detalladas de las condiciones en la superficie que cualquier satélite GOES anterior.

Gracias al mayor número de canales de imágenes disponibles con mediciones calibradas, los pronosticadores y administradores de tierras podrán diferenciar mejor las distintas estructuras topográficas y evaluar las condiciones y el crecimiento de la vegetación, dos aspectos importantes para las actividades agrícolas y de control de los incendios forestales.

La mayor frecuencia de adquisición de imágenes del ABI también aumentará la probabilidad de observar las estructuras de superficie cuando la atmósfera está despejada.

Los productos del ABI resaltarán las inundaciones y las zonas de aguas estancadas, lo cual ayudará a los meteorólogos, hidrólogos y modelos numéricos a predecir los impactos, tanto en las condiciones hidrometeorológicas locales como en las comunidades afectadas.

Finalmente, los canales adicionales del ABI en el visible e infrarrojo y sus productos derivados facilitarán la identificación de las zonas cubiertas por un manto de nieve y de hielo tras el paso de una tormenta de invierno.

También será posible generar productos cuantitativos de la nieve y el hielo observados.

Observación y pronóstico de huracanes

Nuestro centro de pronóstico de huracanes está vigilando un ciclón tropical que amenaza a los habitantes de la costa a fin de detectar cualquier señal de intensificación repentina o cambio inesperado en la trayectoria prevista de la tormenta.

El ciclón todavía está fuera del alcance del radar terrestre, de modo que las imágenes de 15 minutos del GOES actual son útiles para estudiar la evolución de la estructura de la tormenta y su movimiento. Las imágenes captadas durante los períodos de barrido rápido de 7.5 minutos brindan información adicional sobre las estructuras que cambian más rápidamente, pero la interrupción provocada por el barrido del disco completo de la Tierra significa que cada 3 horas hay un período de 30 minutos sin datos.

La resolución infrarroja de 4 km también tiende a no captar las estructuras más finas en las bandas de lluvia y cerca de la pared del ojo de la tormenta.

Gracias a la reducción del ruido y a la mejor calibración del instrumento, el canal infrarrojo del ABI medirá con mayor exactitud la temperatura de emisión de los topes de las profundas nubes convectivas que circulan en torno al centro de las tormentas que se intensifican. Estas mediciones constituyen un dato de entrada de importancia crítica para la aplicación de la técnica de Dvorak, ampliamente usada para estimar la intensidad de los ciclones tropicales sobre la base de la velocidad del viento y la presión media al nivel del mar.

La mayor frecuencia de generación de imágenes —a intervalos de 30 segundos y 1 minuto— durante períodos extendidos mejorará nuestra capacidad de observar los rápidos cambios en la estructura de los huracanes que se correlacionan con su intensidad y trayectoria.

Además, la resolución espacial mejorada y la mayor frecuencia de adquisición de imágenes de los tres canales de vapor de agua del ABI mejorarán considerablemente las representaciones tridimensionales del campo de viento de mesoescala.

La combinación de mejores técnicas, cobertura espectral extendida y mayor resolución espacial y temporal del ABI permitirá generar un conjunto ampliado de imágenes y productos derivados que podrá hacer lo siguiente:

• aumentar nuestra capacidad de identificar el centro y el movimiento de las tormentas;
• producir mediciones más exactas de la temperatura de la superficie del mar, que es un dato crítico a la hora de evaluar la cantidad de energía disponible para el desarrollo de los ciclones tropicales;
• mejorar los análisis de vientos, nubes y lluvias que se introducen en los modelos de predicción numérica, lo cual redundará en mejores pronósticos de la intensidad y la trayectoria de los huracanes; y también
• ofrecer excelentes capacidades de detección de vapor de agua y polvo, para identificar mejor las entradas de aire seco que inhiben el desarrollo de los huracanes.

Además de las prestaciones del ABI, las observaciones hemisféricas continuas de la actividad eléctrica en la atmósfera terrestre realizadas por el sensor de rayos geoestacionario (Geostationary Lightning Mapper, GLM) nos permitirán comprender ciertos aspectos importantes de la física y la dinámica de los ciclones tropicales.

El uso de todas estas observaciones en los modelos numéricos contribuirá a mejorar las predicciones de la intensidad de los ciclones tropicales.

Clima

Los satélites geoestacionarios pueden resolver ciclos diurnos y estacionales en el clima que los satélites en órbita polar son incapaces de observar, gracias a lo cual los climatólogos pueden hacer un mejor seguimiento de ciertos tipos de eventos, como los ciclones tropicales, los ciclos de El Niño y La Niña y los monzones.

Sin embargo, las observaciones del GOES no ofrecen la cobertura espectral y la precisión necesarias para un estudio más extenso y detallado de las principales variables climáticas. El ABI contribuirá a suplir esta carencia, ya que producirá vistas más exactas y completas de vapor de agua, precipitación...

...temperatura en la superficie, radiación, humo, gases traza...

...polvo y otros aerosoles, y otros parámetros climáticos clave que deben observarse de forma continua.

La mayor frecuencia de adquisición de imágenes del ABI aumentará las oportunidades de observación en el visible e infrarrojo...

...sin que la calidad de las imágenes se vea afectada por la presencia de un manto de nubes.

Calidad del aire

Los relativamente escasos canales disponibles en los satélites GOES actuales limitan su capacidad de estimar la distribución y concentración de los contaminantes y otros gases traza potencialmente nocivos.

La cobertura espectral ampliada y la mayor velocidad de barrido del ABI mejorarán nuestra capacidad de detectar y observar los peligros naturales o inducidos por la actividad humana en todo el hemisferio occidental.

Estos incluyen el polvo, el humo...

...y los aerosoles, que conducen a la formación de esmog y degradan la visibilidad, así como el ozono, las cenizas volcánicas...

...y el dióxido de azufre, todos los cuales afectan a la calidad del aire.

Al combinar las observaciones del ABI y del sensor de rayos geoestacionario con los modelos numéricos de dispersión, los pronosticadores y otras personas que deben tomar decisiones podrán apoyarse en datos casi en tiempo real para evaluar no solo los posibles riesgos a la salud pública relacionados con la calidad del aire, sino también los impactos en el medio ambiente, la aviación y otros intereses comerciales.

Aviación: engelamiento en las nubes

El posible riesgo de engelamiento que representa la capa de estratos gruesa que se ha formado sobre un pequeño aeródromo de la zona —que cuenta con pocas observaciones de piloto— es motivo de preocupación para estos pronosticadores meteorológicos aeronáuticos.

El radiosondeo de un lugar cercano, los informes de piloto...

y las imágenes infrarrojas de la temperatura en los topes de las nubes generadas por el GOES sugieren cierto potencial de condiciones engelantes, pero se precisa información más detallada para aclarar sus dudas sobre el contenido de los topes de las nubes: ¿contendrán principalmente agua líquida sobreenfriada, una mezcla de agua líquida y hielo o solamente hielo?

Para que sean útiles en la detección de condiciones engelantes, las observaciones del satélite deberían ser sensibles a las variaciones espaciales y temporales de muchas propiedades de los topes de las nubes, como su temperatura...

...su fase, el tamaño de las gotitas y el contenido de agua líquida y hielo.

Las prestaciones de los satélites GOES actuales no permiten definir adecuadamente estos parámetros, lo cual limita la precisión y el grado de detalle de sus productos de potencial de engelamiento.

El ABI revelará información detallada sobre el desarrollo y la estructura de las nubes que mejorará nuestra capacidad de observar la evolución de las nubes,...

de diagnosticar los tipos de nubes y de identificar las distintas capas de nubes.

Las nubes «húmedas» representan la mayor amenaza de engelamiento en aeronaves y la cobertura espectral ampliada del ABI mejorará los productos que permiten distinguirlas de las nubes «secas».

Las prestaciones del ABI ayudarán a los pilotos a identificar dónde y cuándo pueden ocurrir condiciones de engelamiento; esto no solo reducirá los retrasos en los vuelos, sino que mejorará los informes meteorológicos, la planificación de los vuelos, la elección de las rutas de tráfico aéreo y los boletines de aviso, aumentando de este modo la seguridad de las aeronaves.

Pronóstico inmediato de niebla y visibilidad reducida

Estamos vigilando la posibilidad de que, en el transcurso de la noche, se formen niebla y techos bajos con condiciones de visibilidad limitada. El generador de imágenes del GOES actual puede darnos una indicación de que está comenzando a formarse un banco de nubes bajas y de su movimiento, pero debido a su resolución relativamente baja en el infrarrojo, al número limitado de canales espectrales y a la frecuencia de adquisición de imágenes de 15 minutos, la calidad de muestreo es pobre y en muchos casos los detalles pasan desapercibidos.

Gracias a su mejor resolución espacial y a la mayor frecuencia de adquisición de imágenes (cada 5 minutos), el ABI del GOES–R será una herramienta mucho más adecuada para observar la formación de niebla y nubes bajas, seguir su movimiento y vigilar su disipación.

Los canales infrarrojos adicionales brindarán a los pronosticadores meteorológicos aeronáuticos mediciones más exactas de la altitud de las cimas de las nubes, así como mejores estimaciones del espesor de las nubes, de la altura de sus bases y de la visibilidad.

Los nuevos algoritmos para los productos nubes mejorados del ABI del GOES–R se están sometiendo a prueba en actividades de ensayo y puesta a punto utilizando conjuntos de datos representativos que incluyen los datos del GOES actual.

Aunque estos algoritmos están diseñados para las futuras prestaciones del GOES–R, prometen mejorar considerablemente los productos nubes que se emplean en las actividades de pronóstico actuales.

Entornos costeros y marítimos

Los satélites GOES son de gran utilidad para observar tormentas, pronosticar precipitaciones y vigilar la temperatura de la superficie del mar, pero no son capaces de detectar con exactitud las importantes variaciones finas que podrían mejorar las predicciones locales.

Los canales infrarrojos del ABI generarán información más detallada y exacta sobre la temperatura de la superficie del mar, lo cual permitirá mejorar los pronósticos de la intensidad de las tormentas tropicales, de las circulaciones de brisa de mar, de la convección en las regiones costeras y de los cambios en los patrones atmosféricos relacionados con las oscilaciones climáticas, como el ciclo de El Niño y La Niña.

La combinación de los nuevos canales espectrales del ABI con las prestaciones de microondas de los satélites en órbita polar mejorará nuestra capacidad de estimar la lluvia y el agua precipitable para los sistemas atmosféricos que se forman sobre las enormes extensiones oceánicas.

La frecuencia de adquisición de imágenes de 5 minutos del ABI permitirá derivar mejores campos de vientos ambientales para uso en los modelos de predicción numérica del tiempo. A su vez, esto debería mejorar los pronósticos de intensidad y trayectoria de las tormentas tropicales y de latitudes medias.

En resumen, las nuevas posibilidades de observación del ABI y del sensor de rayos geoestacionario del GOES–R mejorarán las predicciones de una amplia gama de fenómenos, como los ciclones tropicales y de latitudes medias, las tormentas, las nieblas costeras, las nubes bajas, la calidad del aire, los vientos intensos, la turbidez de las aguas oceánicas y los cambios en las condiciones climáticas.