Les dades atmosfèriques del satèl·lit espanyol PAZ arriben als serveis de meteorologia de tot el món en temps «gairebé real» a través de l’OMM

La distribució a nivell mundial és possible gràcies a l'acord entre la NOAA, l'Institut de Ciències de l'Espai del CSIC i l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (ICE-CSIC, IEEC), i Hisdesat.

Són les primeres dades satel·litals espanyoles que es distribueixen als serveis de meteorologia de to el món de manera contínua i en temps gairebé real.

Les dades atmosfèriques obtingudes pel satèl·lit espanyol PAZ han començat a arribar a tots els serveis de meteorologia del món, a través del sistema de comunicacions de l'Organització Mundial de Meteorologia (OMM), una agència especialitzada de les Nacions Unides.

Aquesta fase, anomenada «d'operacions», es va activar el divendres 4 d'octubre 2019 i és la que culmina la preparació de l'ús de les dades i en permet la seva recol·lecció contínua i automatitzada, així com el seu processat, control de qualitat i distribució als centres de predicció del temps de tot el món, per tal que puguin integrar-los en els seus models.

La predicció meteorològica requereix que les mesures dels paràmetres atmosfèrics arribin amb una demora màxima de tres hores des de la seva adquisició en el satèl·lit; és el que s'anomena «temps gairebé real».

Les mesures atmosfèriques obtingudes per PAZ es prenen a partir d'observacions realitzades amb un receptor GPS a bord del satèl·lit, mitjançant una tècnica anomenada «ràdio ocultació». Aquestes dades s'emmagatzemen temporalment a l'ordinador de bord, fins que el satèl·lit passa prop d'una estació receptora, situada a Alaska, de l'Administració Nacional Nord-americana dels Oceans i l'Atmosfera (NOAA, en les seves sigles en anglès).

Des d'aquesta estació, les dades crues s’envien a la Corporació Universitària d'Investigació Atmosfèrica (UCAR, en les seves sigles en anglès), on es processen, es controlen i es s’envien de nou a la NOAA, per a la seva transmissió final al sistema mundial de comunicació per a serveis meteorològics. Tot aquest procés es realitza en menys de tres hores des de la seva adquisició en òrbita.

Aquesta fita ha estat possible gràcies als acords entre la NOAA i l'Institut de Ciències de l'Espai del CSIC i l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (ICE-CSIC, IEEC), responsables de l'experiment GPS a bord de PAZ, així com els acords amb Hisdesat, l'empresa propietària, gestora i explotadora del satèl·lit.

«El gran interès de la NOAA en tenir les dades amb la mínima demora i la flexibilitat de Hisdesat per acomodar els canvis necessaris per a les operacions de la NOAA, han permès assolir aquesta fita de la missió», comenta la Dra. Estel Cardellach, investigadora de l’IEEC a l'ICE-CSIC i responsable de l'experiment. «És un excel·lent exemple de col·laboració internacional, on la NOAA finança l'esforç nord-americà, el Ministeri de Ciència Innovació i Universitats finança el cost de l'experiment embarcat en PAZ a través del seu Pla Nacional de l'Espai, i gràcies a la infraestructura de l'OMM, es beneficien serveis meteorològics de tot el món», afegeix Cardellach.

Una tècnica de tot just 20 anys

La tècnica de ràdio ocultació GPS es va desenvolupar entre mitjans dels anys 90 i principi dels 2000, i les seves dades s'integren en els models del temps des de 2006. La NOAA va llançar el passat mes de juny 6 satèl·lits amb aquesta tecnologia, que cobreixen els tròpics i les latituds mitjanes (constel·lació COSMIC-2); però els plans inicials de llançar 6 satèl·lits més per cobrir els pols i les latituds altes es van cancel·lar. En aquest sentit, PAZ complementa les dades adquirides des d'altres satèl·lits en òrbites polars, densificant aquestes mesures en aquelles zones que la constel·lació COSMIC-2 no cobreix, motiu pel qual la NOAA es va interessar en participar en l'experiment de ràdio ocultació de la missió espanyola. Diferents estudis han determinat que aquest tipus de dades milloren significativament la predicció del temps, atorgant-los gran valor operacional.

Les dades de ràdio ocultació són una de les observacions amb major impacte en la predicció del temps, el que significa que és més exacta i, per tant, amb menys errors, quan aquestes dades s'integren en els models. Aquesta tècnica permet obtenir informació ben distribuïda al llarg i ample del món de l'estructura vertical de l'atmosfera, amb informació de temperatura, pressió i humitat atmosfèrica. A més, funciona com un termòmetre autocalibrat, cosa que ajuda a corregir els biaixos d'altres tècniques que sí necessiten calibratge. Els científics de la OCAR que processen les dades operacionalment han avaluat la seva qualitat, comparant-la a la de missions similars. La qualitat de les dades de PAZ són equivalents a les missions també processades operacionalment, el que ha portat a la seva distribució mundial.

Durant l'última fase de preparació, les dades s'han estat distribuint preliminarment a la xarxa de centres relacionats amb la NOAA. Aquest accés prematur ha permès verificar la seva operatibilitat. Gràcies a això, el servei de meteorologia de l'Armada nord-americana ja està incorporant les dades de PAZ en les seves prediccions del temps. El Laboratori d'Investigació Naval (NRL, acrònim en anglès) dels EUA també ha implementat aquest procés, el qual ja està operacional des del passat 15 d'agost. «Les dades de PAZ estan tenint un impacte positiu en l'anàlisi i la predicció del temps, semblant al dels altres satèl·lits de ràdio ocultació», apunta el científic responsable d'aquesta implementació, el Dr. Benjamin Ruston (NRL). I afegeix: «aquest esforç és extremadament útil per a la comunitat de científics que treballen amb dades de ràdio ocultació, i un pas important de cara a la incorporació de dades de PAZ en altres models de predicció meteorológica».

Des de l'Agència Estatal de Meteorologia (AEMET), Marcelino Manso, Conseller Tècnic per Nous Desenvolupaments d'Observació, recorda que «les dades de ràdio ocultació preses pel satèl·lit PAZ són les primeres dades satel·litals espanyoles que es distribueixen als serveis de meteorologia del món de manera contínua i en temps gairebé real». Així, el satèl·lit PAZ assoleix un de les seves fites en meteorologia operacional i de servei a la societat, més enllà dels objectius purament científics que originalment van motivar l'experiment de ràdio ocultació per part de l'ICE-CSIC i l'IEEC.

Observatoris i instruments

L'experiment ROHP (Ràdio-Ocultació i Precipitació Intensa) a bord del satèl·lit espanyol d'observació de la Terra PAZ està dissenyat per provar una nova tècnica de mesura de l'atmosfera. Proporcionarà informació termodinàmica i de precipitació amb una alta resolució vertical en regions amb núvols gruixuts. ROHP-PAZ és el treball d'un equip de l'IEEC a l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC) que ha creat el nou concepte de mesura, ha trobat el finançament i els socis internacionals, n’ha dissenyat l'experiment i és responsable de la seva execució. Les dades experimentals de precipitació no formen part dels paquets operacionals distribuïts per l'OMM.

Enllaços

– ICE-CSIC
– IEEC
– Pàgina web de l’experiment de ROHP-PAZ
– Pàgina web de ROHP-PAZ
– Hisdesat
 
Més informació

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de més de 20 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial així com altres sectors d’innovació.  

L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC està integrat en la xarxa CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Imatges

PR_Image1 Il·lustració del satèl·lite PAZ
Peu d’imatge: Recreació artística del satèl·lit PAZ en òrbita.
Crèdit: Hisdesat
Llicència de distribució: Creative Commons 4.0.

PR_Image2 El satèl·lit PAZ
Peu d’imatge: El satèl·lit espanyol PAZ abans del llençament.
Crèdit: Hisdesat
Llicència de distribució: Creative Commons 4.0.

PR_Image3 El satèl·lit PAZ
Peu d’imatge: El satèl·lit espanyol PAZ abans del llençament.
Crèdit: Hisdesat
Llicència de distribució: Creative Commons 4.0.

Vídeos

PRVideo_1 L’experiment ROHP-PAZ
Peu d’imatge: Un video que explica l’experiment ROHP-PAZ a bord del satèl·lit espanyol PAZ (audio en català i subtítols en anglès).
Crèdit: ICE-CSIC/IEEC
Llicència de distribució: Creative Commons 4.0.

Contactes

Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Rosa Rodríguez Gasén
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat

Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC/IEEC)
Barcelona, España
Estel Cardellach Galí
Investigadora distingida
Correu electrònic: estel@ice.csic.es