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Satelliti e osservazioni satellitari
Le misurazioni dette "non convenzionali" sono quelle soprattutto effettuate tramite la strumentazione situata a bordo dei satelliti meteorologici o di osservazione della Terra. A bordo dei satelliti ci sono strumenti sia attivi che passivi: i primi sono veri e propri radar che emettono radiazione elettromagnetica e ne analizzano lo spettro di ritorno e l'eventuale spostamento Doppler; i secondi possono essere immaginati come semplici macchine fotografiche digitali che sono però sensibili a varie lunghezze d'onda della radiazione entrante, sostanzialmente dall'infrarosso alle microonde, passando per il visibile e l'ultravioletto. In generale, la radiazione che giunge al satellite dipende dallo stato termodinamico della superficie terrestre e dei vari strati di atmosfera attraversata (oltre che dalla loro composizione).
Negli ultimi anni si è visto un fiorire di iniziative di programmazione, progettazione, realizzazione e lancio di satelliti per l'osservazione della Terra e la meteorologia. Senza entrare nel dettaglio, ci occupiamo ora brevemente solo di quelle osservazioni che, a oggi, consentono operativamente un monitoraggio estensivo dello stato dell'atmosfera. Relativamente all'orbita seguita intorno alla terra possiamo dividere i satelliti in due grandi classi: Polari e Geostazionari. I satelliti geostazionari vengono immessi in orbita sulla verticale dell'Equatore, a un'altezza (circa 36000 chilometri) che consente loro di ruotare intorno alla Terra lungo l'Equatore stesso con la sua medesima velocità angolare: in tal modo essi osservano sempre la stessa porzione di pianeta. I satelliti polari, invece, vengono portati a un'altezza molto inferiore (circa 800-900 chilometri) e la loro orbita passa in vicinanza dei 2 Poli. Mentre il loro piano orbitale rimane costante rispetto alle stelle fisse, la Terra ruota sotto di loro: in tal modo essi osservano porzioni sempre diverse del pianeta. Il loro periodo orbitale è solitamente di cento minuti o poco più e quindi in tale periodo la Terra ruota di 25° o poco più.
Da un punto di vista osservativo, i satelliti geostazionari assicurano un monitoraggio continuo di una determinata zona del globo, ma a bassa risoluzione (a causa dell'altezza considerevole a cui si trovano gli strumenti). Viceversa, i satelliti polari portano a un monitoraggio più discontinuo ma a più alta risoluzione. Queste caratteristiche fanno si che satelliti geostazionari e satelliti polari si complementino a vicenda nella rete osservativa globale. Attualmente per le osservazioni esclusivamente meteorologiche esistono 5 satelliti geostazionari (come l'europeo METEOSAT, noto anche al grande pubblico) e 3 satelliti polari. Un'ulteriore differenza tra le osservazioni effettuate dai 2 tipi di satelliti risiede nel fatto che, mentre i satelliti geostazionari hanno la possibilità di rilevare dati a ore stabilite (per esempio le 12 GMT) contemporaneamente su una vasta area (sostanzialmente una buona parte dell'emisfero su cui si affacciano), i satelliti polari sono legati alla piccola area che riescono a vedere in quel determinato istante.
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