Detección y caracterización de las nubes

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Detección y caracterización de las nubes

Detección y caracterización de las nubes » RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD)

Análisis de nubes sobre nieve con el RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD)

Estudie este ejemplo para ver cómo el RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes puede ser útil para detectar y clasificar la nubosidad.

Desafío de análisis, parte I

A finales de noviembre de 2018, una potente tormenta invernal causó fuertes nevadas y condiciones de ventisca (blizzard) a través de una amplia franja de la región del Medio Oeste de los Estados Unidos y provocó impactos considerables en la capacidad de viajar después de la celebración del día de Acción de Gracias. Detrás de la tormenta que se alejaba y mientras el aire ártico invadía la zona desde el norte, apareció una escena compleja compuesta por una capa de nieve fresca, accidentes geográficos y una capa de nubes.

Mire estas animaciones de las bandas visible de 0.64 µm e IR de 10.3 µm del GOES-16.

Secuencia de imágenes de la banda visible roja de 0.64 micrómetros del GOES-16 centrada en el Medio Oeste de los EE. UU. entre las 1602 y las 1702 UTC del 26 de noviembre de 2018
Secuencia de imágenes IR de 10.3 µm del GOES-16 centradas en el Medio Oeste de los EE. UU. entre las 1602 y las 1702 UTC del 26 de noviembre de 2018

Pregunta

¿Qué características puede identificar en las animaciones?


Tanto las imágenes visibles como las infrarrojas proporcionan pistas sólidas para interpretar la composición de la escena. Se observan varias características, como suelo desnudo, lagos, manto de nieve y nubes en varios niveles diferentes. En las imágenes visibles, el manto de nieve y las nubes son muy reflectantes y algo difíciles de distinguir cuando se superponen. En el infrarrojo, se ve una extensa región de temperaturas más bajas que se alinea con el manto de nieve y las temperaturas de los topes de las nubes muestran la presencia de nubes en niveles altos y bajos. De contar con información adicional sobre la fase del agua en las nubes, quizás se podrían determinar más claramente la extensión y los tipos de nubosidad que se nos presentan. A continuación, veremos una composición RGB diseñada precisamente con ese propósito.

Desafío de análisis, parte II

Mire la animación del RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD) y úsela para perfeccionar su análisis de la parte I.

Secuencia de imágenes RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD) del GOES-16 sobre el Medio Oeste de los EE. UU. entre las 1607 y las 1702 UTC del 26 de noviembre de 2018
Leyenda de interpretación de colores del producto RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD)

Ejercicio

Intente identificar las características indicadas a continuación a partir de la animación. Arrastre el nombre de cada característica al lugar correspondiente en el producto RGB. Cada elemento se puede utilizar más de una vez.

Nubes bajas de agua
Nubes medias con una mezcla de agua y hielo
Nubes altas de hielo
Manto de nieve
Suelo desnudo
Lagos
RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD) del GOES-16 sobre el Medio Oeste de los EE. UU. a las 1702 UTC del 26 de noviembre de 2018, con identificación de características

El RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD) no solo revela claramente las zonas cubiertas de nieve y el suelo desnudo, sino que también permite distinguir las nubes de hielo de las de agua. El RGB DCPD emplea una combinación de bandas (visible de 0.64 µm, de nieve/hielo de 1.6 µm e IR de onda larga de 10.3 µm) que resulta particularmente apropiada para distinguir las fases sólida y líquida en las nubes y en las superficies de fondo, una gran ayuda a la hora de analizar escenas complejas como esta para preparar un pronóstico.

El RGB DCPD aprovecha las fortalezas de cada banda. La alta resolución de 0,5 km de la banda visible de 0.64 µm produce vistas nítidas del suelo nevado, de las capas de hielo y de las características nubosas. La sensibilidad de la banda de 1.6 µm en el IR cercano a las propiedades reflectantes del agua líquida o helada permite identificar los mantos de nieve y hielo y la fase del agua en las nubes. Finalmente, las temperaturas de brillo de la banda IR de 10.3 µm proporcionan información adicional sobre el nivel de las nubes. En comparación con los instrumentos generadores de imágenes de los satélites GOES anteriores, la mayor resolución espectral del ABI aumenta la capacidad de identificar las características atmosféricas y de la superficie.

Encontrará una explicación más extensa de este ejemplo, que demuestra el uso de los productos para distinguir las nubes de un manto de nieve fresca a través de la región central de los EE. UU., en este artículo del blog Satellite Liaison del 26 de noviembre de 2018.

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Detección y caracterización de las nubes » RGB diurno nieve/niebla

Desafío de análisis, parte I

Identificación de niebla en un aeropuerto con el RGB diurno nieve/niebla

El 31 de diciembre de 2020, una potente tormenta invernal proveniente de las montañas Rocosas del sur provocó nevadas intensas, lluvia engelante y lluvias al atravesar las planicies del sur, para luego continuar a gran velocidad hacia el Medio Oeste y la región central de los Grandes Lagos entre el 1 y el 2 de enero de 2021. La región entre el oeste de Texas y el oeste y el centro-oeste de Oklahoma recibió varios centímetros de nieve y a mediodía del primero de enero ya se había registrado un récord de 13 cm de nieve en Oklahoma City. En el transcurso de los dos días siguientes, las temperaturas diurnas se mantuvieron relativamente frescas sobre las zonas nevadas, en torno de los 0 °C, lo cual contribuyó al derretimiento gradual del manto de nieve. La humedad que se incorporó a la capa límite y el enfriamiento radiativo nocturno aumentaron la posibilidad de formación de niebla y estratos bajos durante el período nocturno y temprano por la mañana, especialmente donde aún existía el manto de nieve. Para la mañana del 3 de enero, la llegada de una onda corta débil, el desarrollo de una baja en superficie y la presencia continua de humedad en niveles bajos aumentaron aún más el potencial de estratos bajos o niebla a través de partes del centro y el oeste de Oklahoma.

Análisis nacional de nieve: acumulaciones en las 72 h hasta las 0000 UTC del 2 de enero de 2021

En la oficina de pronóstico del NWS ubicada en Norman, Oklahoma, las imágenes RGB diurno nieve/niebla jugaron un papel importante en la toma de decisiones operativas para pronosticar el desarrollo de niebla y estratos bajos y los posibles impactos en los intereses de aviación en el área de la ciudad de Oklahoma City (OKC) durante las horas de la mañana y de la tarde del 3 de enero de 2021.

Mire esta animación de imágenes de la banda visible «roja» de 0.64 µm del GOES-16 centrada en el estado de Oklahoma.

Secuencia de imágenes de la banda visible roja de 0.64 micrómetros del GOES-16 que abarca el período entre la mañana y la tarde (1601 y las 2046 UTC) del 26 de enero de 2021

Pregunta

Describa las características que puede ver en la animación.


La animación de imágenes visibles ofrece algunos indicios sobre el contenido de la escena. Podemos ver el manto de nieve que la tormenta reciente depositó al oeste y hacia el norte de Oklahoma City (OKC). Se nota una capa de nubosidad baja que pasa encima de la capa de nieve al oeste y noroeste de Oklahoma City y comienza a disiparse cuando se acerca a la zona metropolitana, hacia el final de la secuencia, temprano por la tarde. Se nota el movimiento de las que parecen ser zonas aisladas de nubosidad baja al norte de Oklahoma City y el rápido movimiento hacia el este de algunos cirros de niveles altos que atraviesan la zona. También son evidentes varios lagos en la región, los cuales destacan especialmente en los lugares donde queda un manto de nieve. Nuestro principal interés es el impacto potencial de estas nubes bajas en la aviación en la zona de Oklahoma City. Las imágenes visibles sugieren la presencia de una capa nubosa baja, pero es difícil distinguir las nubes bajas del manto de nieve. A continuación examinaremos el RGB diurno nieve/niebla, que podría proporcionar una imagen más clara de la nubosidad en la zona.

Desafío de análisis, parte II

Ahora mire el RGB diurno nieve/niebla y úselo para mejorar su análisis de la escena. Además de la banda «vegetación» de 0.86 µm, este RGB incluye la banda «nieve/hielo» de 1.6 µm, la banda IR de onda corta de 3.9 µm y la banda IR de onda larga de 10.3 µm. Recuerde que las bandas de 1.6 y 3.9 µm son sensibles a las diferencias en la reflectancia solar de las fases líquida y sólida tanto de las superficies terrestres y acuáticas como de las nubes.

Animación del RGB diurno nieve/niebla del GOES-16 entre las 1601 y las 2046 UTC del 3 de enero de 2021, correspondiente al período entre la mañana y la media tarde

Leyenda de interpretación de colores del producto RGB diurno nieve/niebla

Ejercicio

Intente identificar las características indicadas a continuación a partir de la animación. Arrastre el nombre de cada característica al lugar correspondiente en el producto RGB.

Manto de nieve
Nubes bajas de agua
Nubes medias-altas
Suelo desnudo
RGB diurno nieve/niebla del GOES-16 de las 1631 UTC del 3 de enero de 2021 con identificación de características

El RGB diurno nieve/niebla ayuda a distinguir claramente la nubosidad (blanco a tonos magenta y azules) de las características de la superficie. En este evento, las zonas de parches de nubes bajas/niebla justo al oeste de Oklahoma City son tan delgadas que en las imágenes visibles permiten entrever la nieve, lo cual complica la identificación de la capa de nubes. En el RGB, son evidentes las tendencias de desarrollo de la nubosidad en niveles bajos (tonos blancos a magenta muy claro) conforme se aproxima a la ciudad y al Aeropuerto Internacional Will Rogers desde el oeste. La probabilidad de que la niebla y los estratos persistieran hasta la tarde y afectaran las operaciones aéreas, que antes había sido motivo de preocupación, disminuyó cuando las imágenes RGB mostraron que el oeste de la zona nubosa comenzaba a erosionarse en las últimas horas de la mañana y luego se disipó en las primeras horas de la tarde, antes de llegar al aeropuerto. En esta situación, la información del RGB diurno nieve/niebla constituyó un dato valioso que mejoró la capacidad de brindar apoyo a las decisiones y aseguró que los impactos en las operaciones aéreas fueran mínimos. Además de ayudar a revelar la capa nubosa baja, el RGB diurno nieve/niebla también muestra la nubosidad en niveles medios a lo largo de la frontera entre Oklahoma y Kansas (probablemente una mezcla de agua y hielo) y una capa de cirros en niveles altos al sur y al este de la zona de Oklahoma City que avanza rápidamente hacia el este.

Entre las demás características que destacan, cabe mencionar el manto de nieve (tonos rojizos), las superficies del suelo (varios tonos verdes, según la cantidad y el tipo de vegetación) y muchos lagos (casi negros en este RGB, debido a su baja reflectancia en el IR cercano y de onda corta). También cabe observar que, en ausencia de un manto de nieve o de hielo, la mayoría de las superficies del suelo adquieren tonos verdes, independientemente de la existencia de vegetación. Esto se debe a que la banda «nieve/hielo» de 1.6 µm aporta el componente verde del RGB, en lugar de la banda «vegetación» de 0.86 µm que se utilizaría en una composición pensada para observar la vegetación. Las superficies del suelo tanto desnudas como con vegetación son reflectantes en la longitud de onda de 1.6 µm y, por lo tanto, contribuyen en mayor medida al componente verde. Conforme la cantidad de vegetación «verde» aumenta, la reflectancia de la banda de 1.6 µm disminuye y las superficies adquieren un color más oscuro y casi marrón, especialmente en las zonas de bosques.

Encontrará una explicación más extensa de este evento, que utiliza las imágenes del GOES captadas durante un episodio de niebla que ocurrió en Oklahoma, en este artículo del blog Satellite Liaison del 3 de enero de 2020.

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Detección y caracterización de las nubes » RGB microfísica nocturna

Identificación de niebla de valle con el RGB microfísica nocturna

Desafío de análisis, parte I

La noche del 20 de octubre de 2019, debido a la combinación de una serie de factores atmosféricos de escala sinóptica que favorecía el desarrollo de nubes bajas y niebla (entre otros, alta presión y vientos en calma, una inversión de temperatura en niveles bajos, humedad en la capa límite tras un episodio de lluvias reciente y cielos despejados que luego estimularían el enfriamiento radiativo), estaba prevista la formación de estratos bajos, niebla y niebla de valle a través de buena parte del nordeste de los EE. UU. en el transcurso del período nocturno.

Mire estas animaciones de imágenes IR de 10.3 µm y del producto de diferencia 10.3 µm menos 3.9 µm, el producto diferencia nocturno para niebla. Este producto «diferencia para niebla», que se viene utilizando ampliamente para detectar las nubes bajas desde el lanzamiento del satélite GOES-8 en 1994, resalta las nubes en fase líquida con tonos azules y cian vivo y presenta el suelo en tonos principalmente grises, las superficies de agua en gris y las nubes de hielo con tonos grises entre claros y oscuros.

Animación de imágenes de la banda IR de 10.3 µm del GOES-16 centrada en el noreste de EE. UU. entre las 0306 y las 1121 UTC del 21 de octubre de 2019

Producto diferencia nocturno para niebla (banda de 10.3 µm menos banda de 3.9 µm) del GOES-16 entre las 0306 y las 1121 UTC del 21 de octubre de 2019

Pregunta

Describa las características que puede identificar en estas animaciones nocturnas.


Las nubes de nivel medio a alto son más evidentes en las imágenes tradicionales de IR de onda larga debido al fuerte contraste con la temperatura de la superficie y al movimiento de las nubes. Las temperaturas de los topes de las nubes bajas y de la niebla son mucho más difíciles de detectar con una sola banda infrarroja, porque el contraste térmico entre la superficie y los topes de las nubes bajas tiende a ser mucho menos marcado.

Debido a su sensibilidad a la diferencia entre las fases líquida y sólida del agua en las nubes, el producto «diferencia para niebla» (IR de onda larga menos IR de onda corta) nos permite ver de inmediato dónde se forman las nubes bajas y la niebla. Las características de la superficie aparecen principalmente en tonos de gris y las nubes de niveles más altos, que se componen de hielo, presentan tonos de gris entre claros y oscuros. La nubosidad casi negra representa un manto de cirros delgados.

No cabe duda de que al combinar las ventajas de estos dos productos se obtendría una herramienta superior para detectar y caracterizar la nubosidad nocturna.

Desafío de análisis, parte II

Ahora mire esta animación del RGB microfísica nocturna que cubre el mismo período y úselo para mejorar su análisis de la escena. Además de la banda IR de 10.3 µm y del producto de diferencia 10.3 µm menos 3.9 µm que acabamos de ver, este RGB incorpora la banda IR de 12.3 µm. Dado que esta banda no penetra tan profundamente en las nubes como la banda de 10.3 µm, la diferencia entre las dos nos da una indicación del espesor de la nube.

RGB microfísica nocturna del GOES-16 entre las 0306 y las 1121 UTC del 21 de octubre de 2019

Leyenda de interpretación de colores del producto RGB microfísica nocturna

Ejercicio

Intente identificar las características indicadas más adelante a partir de la animación del RGB. Arrastre el nombre de cada característica al lugar correspondiente en la imagen RGB.

Cada elemento se puede utilizar más de una vez para marcar la misma característica.

Nubes bajas o niebla
Nubes altas y gruesas
Nubes de agua de nivel medio
Nubes de agua y hielo gruesas de nivel medio
Nubes de hielo/cirros delgados de nivel alto
Suelo bajo cielos despejados
Agua bajo cielos despejados
RGB microfísica nocturna del GOES-16 de las 0901 UTC del 21 de octubre de 2019, con anotaciones

El RGB microfísica nocturna mejora la capacidad de detectar y caracterizar las nubes integrando la información sobre la temperatura, la fase y el espesor de las nubes proveniente de las tres bandas IR de 3.9, 10.3 y 12.3 µm. La banda IR de onda corta de 3.9 µm proporciona información sobre la fase de las partículas nubosas, la banda IR de onda larga de 10.3 µm relaciona la temperatura del tope de las nubes con su altura y la banda IR de onda larga de 12.3 µm ayuda a definir el espesor de las nubes. En comparación con el producto «diferencia para niebla», este RGB permite distinguir mejor las nubes bajas de la superficie del suelo y ofrece una mejor indicación del espesor de las nubes. Las nubes de agua bajas más gruesas adquieren tonos grises, cian y verdes más vivos. Este realce también mejora la caracterización de las nubes medias y altas. Por ejemplo, los tonos de magenta oscuro a azul oscuro corresponden a los cirros delgados, mientras que los tonos rojos más oscuros y casi negros indican cirros más espesos.

Un examen más atento de la imagen revela extensas zonas de nubes bajas y la formación de niebla en muchos de los valles e incluso sobre algunos lagos de la región. En el extremo este de la escena podemos ver las gruesas nubes de hielo de niveles medios y altos asociadas con el sistema que antes había sido el ciclón tropical Nestor. También se percibe la entrada en la región de cirros provenientes del oeste, por delante de un sistema de baja presión ubicado en la parte central del país. Debido a su capacidad de revelar las diferentes propiedades de las nubes, esta composición RGB se ha transformado en una de las más utilizadas para realizar el análisis nocturno de las nubes.

Para obtener más información sobre este evento de formación nocturna de niebla y niebla de valle a través del nordeste de los EE. UU., lea este artículo del blog de interpretación satelital de VISIT del 20-21 de octubre de 2019.

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Detección y caracterización de las nubes » RGB microfísica nocturna y DCPD

Observación de nubes bajas con el RGB microfísica nocturna y el RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD)

Desafío de análisis, parte I

El frente frío que invadió el nordeste de Colorado durante el día del 25 de marzo de 2020 favoreció el establecimiento de un flujo ascendente en niveles bajos proveniente del este y el transporte de aire frío y húmedo adicional hacia la región. El enfriamiento y la humectación de la masa de aire deberían producir la expansión de una capa nubosa baja hacia el oeste a través de la región durante el período nocturno entre el 25 y el 26 de marzo.

La observación de las características nubosas a lo largo del terminador (el límite entre el día y la noche) puede presentar un desafío, ya que la mayoría de los RGB están pensados para ser usados solamente durante el día o la noche. Pese a esta limitación, podemos hacer la transición de un RGB diurno a un RGB nocturno, que en este caso fueron elegidos específicamente para detectar y observar la nubosidad.

Usted tiene la tarea de monitorear las condiciones para el desarrollo de una capa de nubes bajas sobre el nordeste de Colorado que en determinado momento podría afectar el Aeropuerto Internacional de Denver durante la noche y la mañana.

Mire esta animación del RGB microfísica nocturna del GOES-16. Tenga presente que el aporte de luz solar comienza a manifestarse en el RGB a medida que se acerca el amanecer.

Animación del RGB microfísica nocturna del GOES-16 entre las 0511 y las 1331 (durante la noche y hasta el amanecer) UTC del 26 de marzo de 2020

Pregunta

¿Qué características puede ver en la animación? Elija todas las opciones pertinentes.

Las respuestas correctas son a), b), c) y d).

El producto RGB microfísica nocturna del GOES-Este resalta muy bien la expansión hacia el oeste de las nubes bajas (de color blanco a cian claro) sobre el nordeste de Colorado durante el período nocturno. Se ve que las nubes bajas llegan justo al norte del Aeropuerto Internacional de Denver a las 1231 UTC, menos una hora antes del amanecer. La llegada de la luz solar (entre las 1300 y las 1331 UTC) comienza a calentar la banda IR de onda corta de 3.9 µm y el contraste entre colores disminuye, especialmente para las nubes en fase líquida.

También se captan otras capas nubosas, como los cirros altos espesos y delgados (azul oscuro, magenta, tonos rojos oscuros) y las nubes medias (verde claro y amarillo oscuro), algunas de las cuales podrían contener una mezcla de partículas de agua y hielo. Cabe notar que este producto RGB se modificó levemente respecto de la versión «regular»: para tener en cuenta la masa de aire más fría, se disminuyó la temperatura del extremo cálido de la imagen IR de 10.3 µm asignada al componente «azul» del RGB. Como resultado de dicha modificación, las nubes bajas en fase líquida tienen un aspecto entre gris claro y casi blanco, en lugar de adquirir los tonos amarillos a verdes que serían normales para los regímenes más fríos en el RGB regular.

Escoja una opción.

Desafío de análisis, parte II

Centremos ahora la atención en el período que comienza justo antes del amanecer y continúa hasta las horas de luz solar. Dado que el RGB microfísica nocturna no sirve para caracterizar las nubes durante el día, la animación hace la transición al RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes.

Animación del RGB microfísica nocturna del GOES-16 (período nocturno) y el RGB DCPD (período diurno) entre las 0511 y las 1331 (antes del amanecer hasta pleno día) UTC del 26 de marzo de 2020

Leyenda del RGB microfísica nocturna

Leyenda de interpretación de colores del producto RGB microfísica nocturna

Leyenda del RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes

Leyenda de interpretación de colores del producto RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD)

Ejercicio

¿Qué características se ven en la animación? Arrastre cada elemento de la lista a la característica correspondiente en esta imagen del RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes. Cada elemento se puede utilizar más de una vez.

Nubes bajas de agua o niebla
Nubes en proceso de glaciación
Manto de nieve
Nubes de hielo altas y gruesas
Nubes medias de agua
Nubes de hielo altas y delgadas
Suelo bajo cielos despejados
RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes del GOES-16 de las 1741 UTC del 26 de marzo de 2020 con indicación de características

La animación demuestra que la transición al RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD) permite continuar la clasificación de las nubes después del amanecer. El proceso de transición empleado en el NWS se describe en la página Day RGB to Night RGB Transition de STOR VLAB. De forma similar al RGB microfísica nocturna, en el RGB DCPD las nubes bajas conservan los tonos cian más claros, los cirros de nivel alto adquieren tonos amarillos, naranja y rojos, el manto de nieve es verde y el suelo desnudo es azul oscuro.

La capa nubosa baja (cian claro) que alcanzó la zona de Denver antes del amanecer comienza a erosionarse en el transcurso de la mañana y se disipa completamente para el comienzo de la tarde. Se nota el desarrollo de nubes convectivas sobre el terreno más elevado del sur de Wyoming. Al comienzo se trata de nubes cumuliformes de agua líquida (cian), pero muchas presentan indicaciones de glaciación (tonos verdes más claros) a medida que maduran. También se ven nubes altas, principalmente en la mitad inferior de las imágenes, que atraviesan la región rápidamente hacia el este muy por delante de una gran vaguada que está por pasar a tierra firme en la costa del Pacífico.

Este RGB DCPD fue modificado levemente para representar la masa de aire más fría (reduciendo el extremo cálido de la banda IR de 10.3 µm, el componente «rojo» del RGB) y compensar por las condiciones de baja iluminación reduciendo el extremo alto de los componentes visible (verde) e IR cercano (azul). Las erosión de las nubes bajas continúa paulatinamente en el transcurso de la mañana hasta que se disipan por completo en las primeras horas de la tarde.

Para aprender más acerca de este reto de caracterización de las nubes sobre el este de Colorado, lea este artículo del blog Satellite Liaison del 26 de marzo de 2020.

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Detección y caracterización de las nubes » RGB microfísica nocturna y DCPD, GOES-17 y VIIRS

Análisis de nubes bajas y llovizna con el RGB microfísica nocturna y el RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD) de los satélites geoestacionarios y en órbita terrestre baja

Desafío de análisis, parte I

Entre el 15 y el 16 de marzo de 2020, una gran dorsal de alta presión se asentó sobre la región y dio lugar a un evento de estratos marinos generalizados a través del este del golfo de Alaska que se extendió en los canales interno contiguos. Tanto las imágenes del GOES-17/Oeste como las del VIIRS jugaron un papel importante en varias situaciones de apoyo a las decisiones que surgieron el 16 de marzo. El personal de pronóstico de la oficina del NWS en Juneau manifestó que el uso combinado de las imágenes del GOES y del VIIRS ayudó a observar no solo la evolución de las nubes bajas durante el evento, sino también la posibilidad relacionada de llovizna en la superficie debajo de la capa de estratos.

Las imágenes satelitales se utilizaron a la hora de decidir si incluir o no las condiciones de techos bajos/visibilidad reducida (CIG/VIS) en el pronóstico de aeródromo o TAF (Terminal Aerodrome Forecast) de las 18 UTC. Estas decisiones afectaron la capacidad de volar de los pilotos locales, que depende de la altura del techo de nubes. Las imágenes del GOES y del VIIRS también se combinaron con otros conjuntos de datos para brindar apoyo a las decisiones de las entidades y los grupos interesados en la evolución de las nubes bajas. Por ejemplo, el Servicio Forestal de los EE. UU. llamó a la oficina de pronóstico para preguntar si las nubes bajas se levantarían en determinada zona, y cuándo, a fin de determinar si sería prudente usar el helicóptero para realizar el trabajo de mantenimiento planeado de cierta infraestructura en la cima de una montaña. No solo fue posible ofrecer indicaciones sobre la posibilidad de que el techo de nubes ascendiera, sino que se pudo estimar la altura correspondiente analizando una combinación de cámaras de la zona, tendencias recientes en los datos satelitales y datos del modelo.

Para observar la evolución de los estratos marinos y costeros en el período de transición de noche a día, miraremos una serie de imágenes que comienza la noche del 15-16 de marzo con el RGB microfísica nocturna y luego pasa al RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD) después del amanecer.

Mire esta animación del RGB del GOES-17/Oeste que muestra la zona del golfo de Alaska. Note que el aporte solar comienza a afectar el RGB microfísica nocturna unos 30 minutos antes del amanecer y que también afecta el RGB DCPD durante unos 30 minutos después del amanecer, lo cual significa que la utilidad de ambos RGB es limitada durante un período aproximado de una hora.

Animación con transición del RGB microfísica nocturna al RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes del GOES-17, entre las 1150 y las 2100 UTC (03:50 a 13:00 hora local) del 16 de marzo de 2020

Leyenda del RGB microfísica nocturna

Leyenda de interpretación de colores del producto RGB microfísica nocturna

Leyenda del RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes

Leyenda de interpretación de colores del producto RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD)

Pregunta

Describa las características que puede ver en la animación.


El análisis de las imágenes RGB microfísica nocturna del GOES-Oeste con transición al RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD) el día 16 revela una extensa región de nubosidad baja sobre el golfo de Alaska y la expansión de las nubes hacia el este, en los canales internos. Durante todo el período se nota el movimiento de una combinación de cirros espesos y delgados en niveles altos que atraviesan la región. Aunque esto oculta en cierta medida la nubosidad de las capas inferiores, la tasa de actualización de 10 minutos del GOES para la imagen de disco completo mitiga este efecto en cierta medida. Durante el período nocturno de la animación, el RGB microfísica nocturna también revela la presencia de nubosidad en niveles medios, posiblemente con una mezcla de agua y hielo, que se disipa después del amanecer y deja de ser visible en el RGB DCPD.


Vale la pena señalar que los componentes IR de ambos productos RGB se modificaron levemente para tener en cuenta la masa de aire más frío (se bajó el extremo cálido de la entrada a razón de 10 a 20 grados Celsius). El resultado es que las nubes bajas en fase líquida tienen un aspecto más brillante (tonos grises y cian más claros) y los cirros altos adquieren tonos rojos a naranja más brillantes en comparación con lo que se vería en entornos fríos en el RGB regular. El personal de pronóstico del NWS puede personalizar muchos de los productos RGB en la estación de visualización meteorológica AWIPS.

Desafío de análisis, parte II

Las imágenes RGB DCPD del instrumento VIIRS en órbita polar ofrecen vistas de alta resolución similares de la extensa capa nubosa baja durante las primeras horas de la tarde. La combinación de dos satélites polares (JPSS-1 y S-NPP) y el solapamiento de la cobertura de al menos uno de los dos satélites (en este caso, el JPSS-1), produce tres sobrevuelos consecutivos entre las 2028 y las 2205 UTC (las 12:28 y las 14:05 hora local). Cabe observar que dado que el RGB DCPD del VIIRS emplea tres bandas «I» (es decir, de imágenes), puede ofrecer una resolución de 375 m.

Mire las animaciones de los productos RGB DCPD del GOES-17/Oeste y del VIIRS y fíjese en las similitudes y diferencias entre los dos. Recuerde que los 30 minutos finales de la secuencia del GOES corresponden a la primera de las tres imágenes del VIIRS. La segunda y tercera imágenes del VIIRS extienden la cobertura a una hora después de la imagen final de la secuencia de imágenes del GOES.

Animación del RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes del GOES-17 entre las 1900 y las 2100 UTC del 16 de marzo de 2020

Leyenda de interpretación de colores del producto RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD)

Animación del RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes del VIIRS a las 2028, 2119 y 2205 UTC del 16 de marzo de 2020

Leyenda de interpretación de colores del producto RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes (DCPD)

Ejercicio

¿Qué características aparecen en las animaciones? Arrastre cada elemento de la lista a la característica correspondiente en la imagen del RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes. Cada elemento se puede utilizar más de una vez.

Nubes bajas de agua
Nubes en proceso de glaciación
Manto de nieve
Nubes de hielo altas y gruesas
Nubes medias de agua
Nubes de hielo altas y delgadas (cirros delgados)
RGB diurno de diferenciación de la fase de las nubes del VIIRS de las 2028 UTC del 16 de marzo de 2020 con indicación de características

La resolución más alta del VIIRS —375 m vs. los 3 a 4 km del GOES, a estas latitudes altas— permite analizar con más detalle la capa nubosa baja a medida que se extiende hacia el sur hacia la zona de Petersburg (a 185 km al SSE de Juneau) durante este período de 90 minutos. También vemos el manto de nieve (verde) con mucho más detalle en el RGB del VIIRS.

El personal de pronóstico comentó específicamente sobre la importancia de las imágenes periódicas de alta resolución y el escaso efecto de paralaje del VIIRS para obtener una mejor representación de la distribución y los tipos de nubes durante estos tipos de eventos. En las estaciones AWIPS y otros sistemas de visualización meteorológica es posible superponer las imágenes del VIIRS a las del GOES y aprovechar de este modo las fortalezas de ambas fuentes de datos.

Encontrará más detalles sobre este evento y los servicios de apoyo a las decisiones que el personal de pronóstico proporcionó ese día en este artículo del blog Satellite Liaison del 16 de marzo de 2020.

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