Arrivati i primi dati scientifici da METOP-SGA1

Con l’aumento della frequenza di eventi meteorologici estremi e imprevedibili, previsioni precise e tempestive non sono mai state così importanti. Operando dall’orbita polare, i satelliti MetOp-SG forniranno i dati essenziali necessari per rafforzare i modelli di previsione meteorologica e approfondire la nostra comprensione del clima terrestre in continua evoluzione.

Prime immagini da MWS

MWS si basa sull’esperienza acquisita nella costruzione di strumenti simili (MSU, AMSU-A, AMSU-B, MHS, ATMS, ecc.), ma include anche nuovi canali di sondaggio/superficie mai osservati prima dallo spazio, ovvero tra i 53 e 54 GHz per il sondaggio della troposfera inferiore, e un nuovo canale a 229 GHz per una migliore rilevazione delle nubi di ghiaccio.

MWS (MicroWave Sounder) è un radiometro a microonde che ha l’obiettivo primario di fornire informazioni sui profili di temperatura e umidità in aree serene e nuvolose, su nubi liquide e ghiacciate, nonché su alcuni parametri della superficie terrestre come temperatura ed emissività. Fornisce misurazioni su 24 canali, tra 23,8 e 229 GHz, con 14 canali situati nella banda dell’ossigeno 50-60 GHz e cinque attorno alla linea del vapore acqueo 183,31 GHz.

Il sistema MWS fornisce profili di temperatura e umidità. Combina l’Advanced Microwave Sounding Unit-A (AMSU-A1 e AMSU-A2) e il Microwave Humidity Sound (MHS) originali di MetOp in un unico strumento ad antenna con nuovi canali per il rilevamento di temperatura, umidità e nubi di ghiaccio. La risoluzione orizzontale dei canali di rilevamento della temperatura è migliorata da circa 48 km a 20 km al nadir.

Questa straordinaria immagine è stata ottenuta dai dati acquisiti per 24 ore lo scorso 24 agosto, attraverso il solo canale 17 di MWS. Oltre alle proprietà della superficie terrestre, questo canale è sensibile anche alle nubi convettive, mostrate come vari filamenti e strutture a bande sugli oceani. Ad esempio, il vortice rosso visibile nel Nord Atlantico riflette il profondo sistema di nubi convettive dell’ex uragano Erin.

Questa seconda immagine tratta dal Canale 2 di MWS mostra chiaramente una fascia di “temperature di luminosità” estive (in gradi Kelvin) su terraferma e oceano in Europa. In realtà, le informazioni provenienti dai 24 diversi canali del MWS non saranno utilizzate isolatamente, ma saranno combinate per produrre dati sulla temperatura e l’umidità atmosferica a diverse altitudini sopra la Terra.

Il contributo di RO

Lo strumento RO (Radio Occultation), sviluppato dalla svedese RUAG Space, fornisce misurazioni della temperatura e dell’umidità atmosferica che saranno di grande utilità per le previsioni meteorologiche numeriche e il monitoraggio climatico. Analizzando il modo in cui i segnali del Sistema Globale di Navigazione Satellitare (GNSS) vengono rifratti attraverso l’atmosfera, la RO consentirà agli specialisti di dedurre misurazioni di temperatura e vapore acqueo, nonché dati rilevanti per il monitoraggio dello strato limite planetario, dell’altezza e della struttura della tropopausa e della pressione superficiale.

I segnali GNSS forniscono copertura globale, alta precisione, alta risoluzione verticale, stabilità a lungo termine e sono ricevibili in qualsiasi condizione meteorologica. I set di dati della RO offriranno anche opportunità per il monitoraggio della meteorologia spaziale, poiché consentono la misurazione delle densità e dei profili degli elettroni nell’atmosfera media e alta.

RO è l’evoluzione diretta dello strumento GRAS (Global Navigation Satellite System Receiver for Atmospheric Sounding) a bordo degli attuali satelliti Metop di prima generazione. Fornirà osservazioni più accurate e con una maggiore risoluzione spaziale e temporale, poiché consentirà agli specialisti di acquisire, osservare e tracciare i segnali provenienti dalle nuove costellazioni dei sistemi di navigazione GPS e Galileo.

Come mostra l’immagine, la nuova copertura comprende la gran parte di tutti gli oceani del globo, quindi anche i punti dove in precedenza i dati erano relativamente scarsi. L’immagine mostra le occultazioni rilevate da RO tra il 20 e il 26 agosto. I grafici più piccoli mostrano i profili verticali di temperatura e umidità derivati ​​dalle prime misurazioni dello strumento del 20 agosto sul Pacifico meridionale. Le curve sono tracciate insieme ai dati di previsione dell’ECMWF, rivelando come le misurazioni dell’RO affinino e aggiornino le previsioni sulla struttura di temperatura e umidità, in particolare nelle regioni con dati sparsi.

La costellazione MetOp

Sia MWS che RO forniranno dati di una precisione senza precedenti per la previsione meteorologica numerica (NWP). Sebbene questi primi segnali indichino che il commissioning degli strumenti stia procedendo a ritmo sostenuto, i dati non sono ancora utilizzabili a scopi operativi e si prevede che la messa in servizio di Metop-SG-A1 richiederà ancora alcuni mesi di test e calibrazioni approfondite prima che i dati vengano rilasciati ai servizi meteorologici degli Stati membri e ad altri utenti.

Il programma MetOp prevede il lancio di tre coppie successive di satelliti, ciascuna composta da un satellite di tipo A e uno di tipo B, dotati di strumenti complementari per acquisire un’ampia gamma di osservazioni. Questa missione è il risultato di una collaborazione di lunga data tra ESA ed Eumetsat. L’ESA è responsabile della progettazione e dello sviluppo dei satelliti, mentre Eumetsat gestisce i servizi di lancio, lo sviluppo del segmento di terra, le operazioni satellitari e la distribuzione dei dati alla comunità meteorologica. Nonostante questo nuovo satellite sia in orbita solo da tre settimane e la sua messa in servizio sia in una fase molto precoce, il suo sensore a microonde (MWS) e il suo sensore a radio occultazione (RO) stanno già restituendo dati preliminari, segnando una pietra miliare significativa in una nuova era di monitoraggio meteorologico e climatico europeo.

Fonti:

• EPS-SG MicroWave Sounder (MWS) Science Plan
• MetOp SG Instruments (Eumetsat)
• EPS-SG Radio Occultation Mission Overview