Primera publicació de les dades de radiocultació polarimètrica de PAZ per a la caracterització de les precipitacions

El 1er «Workshop d'usuaris de ROHP-PAZ» se celebrarà en línia amb més de 50 participants de tres continents

Un equip d'investigadors de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) a l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE, CSIC) ha publicat les dades obtingudes per l'experiment amb senyals de GPS a bord del satèl·lit espanyol d'observació de la Terra PAZ, llançat el febrer de 2018. Aquests conjunts de dades són les úniques senyals GPS adquirides en dues polaritzacions des d'un satèl·lit espacial, una nova tècnica anomenada de radiocultacions polarimètriques (PRO). Els investigadors havien confirmat prèviament que els senyals polarimètrics registrats són sensibles a les fortes pluges i a altres hidrometeors, una hipòtesi provada en l'experiment de GPS a bord de PAZ (llegeixi més sobre això aquí).
 
La radiocultació és una tècnica per observar l'atmosfera d'un planeta utilitzant dos elements: un que transmet senyals de ràdio o microones (en aquest cas, els satèl·lits GPS) i un altre element que les rep (aquí, un dispositiu instal·lat a bord del satèl·lit PAZ). La peculiaritat d'aquesta tècnica és que, si els elements transistor i receptor s'uneixen en línia recta, travessa la Terra, és a dir, els elements queden ocults per aquesta. No obstant això, el senyal segueix rebent-se perquè el feix de GPS es corba. Aquesta curvatura dels raigs pot mesurar-se i relacionar-se amb l'estructura vertical de l'atmosfera. Com a resultat, els perfils verticals de temperatura, pressió i humitat s'infereixen típicament a partir de les dades de radiocultació de GPS.

La novetat de l'experiment de Radiocultació i Precipitació intensa a bord de PAZ (Radio Occultation and Heavy Precipitation, ROHP-PAZ) és la seva capacitat de quantificar els efectes soferts pels senyals induïts per grans gotes de pluja (pluja intensa) i partícules congelades (gel dels núvols, neu, graupel …). Aquestes característiques es capturen a través dels components verticals i horitzontals del senyal GPS, les anomenades «observacions polarimètriques», mesurades per primera vegada des de l'espai. Els altres sensors espacials que mesuren la pluja i el gel dels núvols observen els escenaris de pluja des de dalt, en forma de «llesques» verticals, mentre que la tècnica de radiocultació polarimètrica proporciona «llesques» horitzontals de la precipitació a intervals verticals raonables, una mirada lateral que complementa la resta de les mesures. L'experiment és també l'únic capaç de percebre conjuntament la precipitació i les seves propietats termodinàmiques, peces importants d'informació per comprendre les condicions subjacents a la precipitació intensa.

Després d'un rigorós procés de calibratge de les dades, avui 22 d’abril de 2020 es posen a disposició del públic. El conjunt de dades s'anirà ampliant periòdicament a mesura que el satèl·lit PAZ continuï la seva adquisició, a raó d'aproximadament 200 nous perfils verticals per dia. «Posar a disposició d'altres investigadors les dades és una fita important de la nostra activitat: és l'única manera que les nostres investigacions es puguin verificar i es puguin aprovar noves idees per part d'altres investigadors», explica la Dra. Estel Cardellach, investigadora principal de l'experiment i investigadora de l'IEEC a l'ICE (CSIC). «Estem segurs que la radiocultació polarimètrica té potencial per contribuir a una àmplia gamma d'aplicacions geofísiques, però no podem fer-ho tot nosaltres sols: els científics que treballen en meteorologia, previsió meteorològica o clima tenen l'experiència per aplicar aquests senyals a nous usos, de manera que necessiten accedir a aquestes dades», afegeix Cardellach.

Participació d'altres comunitats d'investigació

Per celebrar la publicació de les dades i impulsar l'ús d'aquests conjunts de dades entre les comunitats d'investigació en meteorologia, pronòstic del temps, clima i teledetecció, el 23 d'abril de 2020 es celebrarà el primer «Workshop d'usuaris de ROHP-PAZ». A causa del brot pandèmic de Coronavirus (Covid-19), s'ha canviat el seu format per convertir-lo en un esdeveniment totalment en línia.
 
«Més de 50 científics d'Europa, Amèrica i Àsia s'han inscrit a la reunió, procedents de diferents àmbits científics», informa el Dr. Ramon Padullés, investigador de ROHP-PAZ i de l'IEEC a l'ICE (CSIC). «L'interès cap a aquesta nova tècnica està augmentant i esperem que el workshop en línia impulsi noves col·laboracions i un retorn científic».

Una de les qüestions clau que es debatran en la reunió és com utilitzar aquest nou tipus de dades per millorar la previsió meteorològica i les projeccions climàtiques ja que, actualment, totes dues tenen una capacitat limitada per arribar a conclusions sobre els fenòmens de precipitacions extremes. El workshop s'organitza juntament amb els investigadors del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, que també van participar en la fase de calibratge de la missió i que tenen previst publicar els seus propis conjunts de dades de ROHP-PAZ a finals d'aquest any.

Es pot accedir a les dades a través de la pàgina web de ROHP-PAZ, que també conté informació de divulgació.

Instruments

L'experiment ROHP-PAZ és un experiment finançat pel Ministeri de Ciència i Innovació d'Espanya i dirigit per l'ICE (IEEC-CSIC). A més del JPL de la NASA, l'experiment és possible gràcies a la col·laboració del propietari, operador i explotador del satèl·lit PAZ, Hisdesat, la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) i la University Corporation for Atmospheric Research (UCAR).

Enllaços

– IEEC
– ICE
– ROHP-PAZ
 
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).

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)
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)
Barcelona, Espanya
Estel Cardellach
Investigadora distinguida
Correu electrònic: estel@ice.csic.es