Ураган Ріта, прийнятий 22 вересня. Кредит зображення: ESA. Натисніть, щоб збільшити
Коли ураган "Ріта" ввійшов до Мексиканської затоки, радіолокатор супутника "Енвісат" ESA зміг пробити крізь закручені хмари, щоб прямо показати, як шторм забиває морську поверхню. Це зображення потім було використано для отримання швидкості вітрового поля Рити.
Envisat придбав цей розширений синтетичний радіолокаційний радіолокатор (ASAR) в 0344 UTC 22 вересня (2345 21 вересня в східний літній час США), коли ураган Ріта проходив на захід від Флориди та Куби. Зображення було набуте в режимі широкої ширини з роздільною здатністю 150 метрів. Оптичний спектрометр візуалізації середньої роздільної здатності Envisat (MERIS) також використовується для спостереження за грозою під час денного світла, повертаючи деталі його хмарної структури та тиску.
На радіолокаційному зображенні навколо ока урагану Ріта навколо очей видно помітні великі хвилі. ASAR вимірює зворотний розбір, який є показником шорсткості поверхні океану. На базовому рівні яскраві ділянки радіолокаційного зображення означають більш високий рівень розсіювання через шорсткість поверхні. На цю шорсткість сильно впливає місцеве вітрове поле, завдяки чому радіолокаційний радіатор може бути використаний по черзі для вимірювання вітру.
Тож Центр розширеного дистанційного зондування Південно-Східного Тропічного університету в Майамі використав це зображення ASAR для обчислення швидкості поверхневих вітрових полів урагану Ріта? показуючи максимальну швидкість вітру понад 200 кілометрів на годину.
"Найбільш детальна інформація про динаміку та характеристики урагану отримується від спеціалізованих польотів літаків, які шукають ураган", - пояснює Ганс Грабер з CSTARS. "Однак ці польотні місії не завжди можуть відбуватися. Супутникове дистанційне зондування забезпечує критичний альтернативний підхід.
«Для синоптиків надзвичайно важливо отримати надійну характеристику розміру очної стінки та радіусів вітрових штормових та ураганових вітрів, щоб забезпечити вмілі прогнози та попередження. Супутникові спостереження полегшать краще розуміння еволюції та посилення урагану.
"Радіолокаційні зображення проникають через хмари і можуть легко виявити цикл заміщення очей ураганів, які є попередниками подальшої інтенсифікації".
Рита була максимальною категорією п'яти за шкалою урагану Сафір-Сімпсон, коли зображення ASAR було придбано. Оскільки вона продовжується на захід через Мексиканську затоку, вона ослабла до ще небезпечної категорії четвертої. Очікується, що Рита здійснить водоспад на узбережжі затоки вранці 24 вересня.
ERS-2 приєднується до спостережень Rita
Того ж дня Envisat отримав своє зображення ASAR Rita, його сестринський космічний корабель ERS-2 також здійснив додаткові спостереження за ураженими вітровими полями урагану за допомогою свого радіолокаційного розсіювача.
Цей інструмент працює, вистрілюючи тріо високочастотних радіолокаційних променів до океану, а потім аналізуючи відображену схему зворотного розсіювання. Пульсації, що рухаються вітром на поверхні океану, змінюють зворотний розряд радара, і оскільки енергія в цих брижі збільшується зі швидкістю вітру, так збільшується і зворотний розліт. Результати скаттерометра дозволяють вимірювати не тільки швидкість вітру, але і напрямок по поверхні води.
Що робить спектрометр ERS-2 особливо цінним, це те, що на його радіолокаційну діапазон С майже не впливає сильний дощ, тож він може повертати корисні дані про вітер навіть із серця найлютіших штормів? і є єдиним розсіювачем такого типу, який зараз знаходиться на орбіті.
Результати скаттерометра ERS-2 для урагану "Рита", показані тут, були оброблені Королівським Нідерландським метеорологічним інститутом (KNMI). Вони також регулярно засвоюються Європейським центром середнього діапазону прогнозу погоди (ECMWF) у своїх передових чисельних моделях, що використовуються для метеорологічних прогнозів.
"Дані скаттерометра з платформи ERS-2 забезпечують високоякісну інформацію про вітер поблизу тропічних циклонів", - констатує Ганс Герсбах із ECMWF. "Для урагану, як Rita, поєднання таких спостережень із даними [in situ] краплинних даних дозволяє системі аналізу на ECMWF виробляти вдосконалений прогноз".
Інший прилад Envisat, який називається Radar Altimeter-2, використовує радіолокаційні імпульси для вимірювання висоти морської поверхні (SSH) до точності в кілька сантиметрів.
РЛС майже в реальному часі є потужним інструментом для моніторингу прогресу урагану та прогнозування його потенційного впливу. Це пояснюється тим, що аномалії в SSH можуть бути використані для ідентифікації тепліших характеристик океану, таких як теплі кільця ядра, вихрі та струми.
Національне управління океанічної та атмосферної атмосфери США (NOAA) використовує результати Envisat RA-2 разом з результатами з інших космічних висотомірів для складання графіків таких регіонів "теплового потенціалу тропічного циклону" (TCHP) та підвищення точності прогнозування урагану Рита.
Спостереження за ураганами
Ураган - це в основному велика потужна буря, зосереджена навколо зони надзвичайно низького тиску. Сильні поверхневі вітри низького рівня та смуги інтенсивних опадів поєднують сильні підйоми та відтоки вологого повітря на більш високій висоті, енергія виділяється у вигляді дощових гроз.
Envisat має як оптичні, так і радіолокаційні прилади, що дозволяє дослідникам спостерігати структуру та тиск у високій атмосфері у видимому та інфрачервоному спектрах, в той же час використовуючи радіолокаційну систему для вимірювання шорсткості морської поверхні і таким чином отримувати вітрові поля трохи вище це.
Ті вітри, що сходяться на оку шторму низького тиску - це те, що в кінцевому підсумку визначає спіральні візерунки хмар, характерні для урагану.
Додаткові інструменти Envisat можуть бути використані для визначення температури теплих вод океану, які живлять шторми під час щорічного сезону ураганів Атлантичного океану, а також аномалій висоти моря, пов'язаних з теплими особливостями верхнього океану.
Оригінальне джерело: ESA News Release
Ось кілька фотографій ураганів.
