Per observar de prop les masses d’aigua
Des de fa uns mesos funciona un nou satèl·lit, fruit de la col·laboració nord-americana i europea, destinat a bastir una cartografia global i dinàmica de les masses d’aigua superficials de la Terra.
SWOT
Les agències espacials dels Estats Units i del Canadà, juntament amb la britànica i amb el Centre d’Estudis Espacials francès (CNES), van llençar el desembre de 2022 el satèl·lit SWOT (Surface Water Ocean Topography).
Els models climàtics sovint es troben mancats de dades fiables sobre paràmetres com ara l’alçada, la velocitat i el cabal de les aigües superficials de la Terra: una part de l’energia i de la calor dels oceans no es recull als models climàtics, ja que aquests elements es troben en estructures relativament petites i massa ràpides per ser observades adequadament amb els satèl·lits ja existents.
Nogensmenys, segons alguns dels responsables científics de SWOT és possible que la meitat dels intercanvis verticals de biomassa i de nutrients passin per aquestes estructures, que també són importants conductes per als pous de calor i de CO2, i que per tant haurien d’incorporar-se a les previsions i estimacions climàtiques.
És el cas per exemple dels remolins de mesoescala, d’entre una desena i uns centenars de quilòmetres de diàmetre: els mapes de corrents només n’inclouen aquells que fan més de cent quilòmetres, mentre que els satèl·lits altimètrics en funcionament no en detecten més que algunes parts, concretament aquella que tenen just a baix en cada moment.
Il·lustració del satèl·lit SWOT, amb els seus panells solars desplegats (© Centre National d’Études Spatiales / Mira Productions)
Però amb la seva instrumentació innovadora, SWOT oferirà als investigadors en oceanografia i hidrologia mesuraments que encara no s’havien pogut dur a terme sobre nivells i quantitats d’aigües, tant oceàniques com continentals.
Així, tot i que SWOT disposa d’aparells de mesurament convencional, vertical, també està dotat amb altres eines com per exemple un radar d’imatges KaRIn (Ka-Band Radar Interferometer, radar d’interferometria de la banda K).
Aquest dispositiu funciona gràcies a dues antenes ubicades als extrems d’una pal de deu metres, una de les quals emet a banda i banda del deixant del satèl·lit pulsacions de radar que, després de reflectir-se a la superfície de la Terra, són captades per totes dues antenes.
Les diferències de distància i de fase entre aquests dos senyals permet una cartografia bidimensional del nivell de les aigües en una escala molt precisa.
Com que l’aparell de radar emet les pulsacions en oblic, els senyals rebuts s’estenen en una franja de cinquanta quilòmetres a banda i banda del deixant del satèl·lit, projectat a terra, i en un feix de vint quilòmetres al seu voltant: per tant, els mesuraments abasten un ample total de cent vint quilòmetres.
A diferència dels altímetres clàssics, que fan mesures puntuals del nivell del mar al llarg d’una franja d’uns deu quilòmetres d’ample, SWOT, amb el radar KaRIn proporcionarà imatges de bandes de fins a cent vint quilòmetres d’amplària, amb precisió centimètrica (National Aeronautics and Space Administration).
La interferometria permet que SWOT vagi més enllà d’un simple mesurament de superfícies: pot calibrar les variacions de nivell de l’aigua al si d’una mateixa massa hídrica, sigui per exemple un llac o al bell mig de l’oceà, i deduir també, amb aquest mètode, el cabal d’un riu o la velocitat d’un corrent marí.
En el cas de l’oceà, SWOT pren mesures en sectors de 4 km2 amb una precisió mitjana d’1,4 cm d’alçada. És, segons els seus responsables, l’únic satèl·lit capaç de tal nivell d’exactitud.
Inicialment SWOT mesurarà les característiques de més de dos milions de llacs (més endavant, sis milions), i de tots els cursos d’aigua de més de cent metres d’ample (més endavant, també els de cinquanta metres). Pel que fa a cabals, els cursos estudiats se segmentaran en trams de deu quilòmetres de longitud, amb un total de més cent mil d’aquests trams arreu del planeta. Amb tot això i amb l’estudi de la superfície oceànica, s’estima que SWOT podrà fornir dades del 90% de les aigües superficials de la Terra.
Amb tot plegat, SWOT permetrà de bastir un inventari global i dinàmic de les aigües superficials; aquest catàleg s’actualitzarà cada tres setmanes, el temps necessari perquè el feix KaRIn de SWOT recorri tot el planeta.
Val a dir que els mesuraments de SWOT hauran de ser combinats en simulacions amb altres dades, com ara les de temperatura, salinitat, vent, onades o marees, per tal de contribuir efectivament a omplir el buit existent en els models oceanogràfics i hidrològics i arribar a comprendre plenament el cicle hídric del planeta.
Autors
Redactat per: Alfonso Martínez Jaume
Per saber-ne més: National Aeronautics and Space Administration, Centre National d’Études Spatiales
