Un satélite meteorológico es un satélite artificial cuya misión principal es recopilar datos utilizados para monitorear el tiempo y el clima de la Tierra . Cada nueva generación de satélites incluye sensores más eficientes capaces de realizar mediciones en un mayor número de canales, lo que permite utilizarlos para diferenciar los distintos fenómenos meteorológicos: nubes, precipitaciones, vientos, niebla, etc.
Varios países lanzan y mantienen redes de satélites meteorológicos: Estados Unidos , Europa a través de la Agencia Espacial Europea (ESA), India , China , Rusia y Japón . Todos estos satélites proporcionan una cobertura global de la atmósfera.
El primer satélite meteorológico, el Vanguard 2 , lanzado el17 de febrero de 1959para medir la cobertura de nubes. Pero, cuando se pone en órbita, su eje de rotación está mal orientado y solo puede dar poca información. El satélite TIROS-1 es el primer éxito en este campo. La NASA lanza el1 st de abril de 1960y transmite durante 78 días. Es el antepasado del programa Nimbus que conduce al desarrollo de satélites meteorológicos modernos lanzados por la NASA y operados por NOAA .
Por su parte, el gobierno de la Unión Soviética ordenó el desarrollo de satélites meteorológicos, la serie Meteor , a pedido de los militares que querían tener información meteorológica para todo el planeta mediante un decreto transmitido.30 de octubre de 1961. El desarrollo del nuevo satélite está a cargo del OKB-586 de Dnipropetrovsk . Las modificaciones conducen a un aumento en la masa del satélite, cuyo lanzamiento ahora debe ser asegurado por el lanzador del cohete Tsiklon 3 en 1963.
Luego, para satisfacer sus necesidades específicas, diferentes países o asociaciones de países comenzaron su propio programa. En Europa, los satélites Meteosat de primera generación fueron construidos en el Centro Espacial Cannes - Mandelieu por un consorcio creado para este propósito: COSMOS , bajo la supervisión de Aerospatiale . Su primer satélite, Météosat 1 , fue lanzado el23 de noviembre de 1977.
Mientras tanto, los japoneses lanzaron su primer satélite ( MSG-1 ) el16 de julio de 1977por un cohete americano. Los siguientes GMS han sido montados en cohetes de la agencia espacial japonesa (Agencia Nacional de Desarrollo Espacial ) desde 1981. El propósito de estos satélites es recolectar datos atmosféricos, difundirlos en forma digital o analógica, y así participar en el monitoreo meteorológico mundial. Estos satélites fueron la contribución de Japón al programa GARP . También tienen sensores para rastrear partículas solares.
Más recientemente, India lanzó su primer satélite meteorológico INSAT en 1983 y China, el Feng-Yun , en 1988. Hay dos familias de satélites meteorológicos: síncronos solares de órbita baja y geoestacionarios de órbita alta. Todos estos satélites y otros proporcionan una cobertura completa y continua del planeta.
Hay dos tipos de satélites meteorológicos: satélites geoestacionarios y circumpolares .
Situados directamente sobre el ecuador de la Tierra ya una distancia tal (35.880 km ) que orbitan sincrónicamente con la Tierra, los satélites geoestacionarios proporcionan continuamente información sobre la misma porción del globo, especialmente en los espectros, visible e infrarrojo . A gran altura, proporcionan una visión global del hemisferio visible desde su posición, es decir, alrededor del 40% de la superficie terrestre. Son una fuente ideal de información para fenómenos meteorológicos a gran escala en el campo de la meteorología, la hidrología y la oceanografía. Las imágenes repetitivas proporcionadas (frecuencia del orden de unos minutos para los satélites más recientes) permiten identificar en cuanto aparecen y seguir el desarrollo de fenómenos meteorológicos como huracanes, tormentas, tornados e inundaciones violentas así como variaciones de las condiciones meteorológicas a lo largo del día.
La circulación en una órbita geoestacionaria presenta una gran desventaja en comparación con la órbita de los satélites polares: la resolución espacial, debido a la distancia 50 veces mayor, es en el mejor de los casos del orden de un kilómetro. Los satélites geoestacionarios tienen una resolución máxima en su subpunto, el punto del ecuador sobre el que se encuentran. Esta resolución disminuye al ir hacia los bordes del disco terrestre debido al paralaje del ángulo de visión cada vez más rasante. Entonces, por ejemplo, por encima de los 65 grados de latitud norte o por debajo de los 65 grados de latitud sur, se vuelven casi inutilizables.
Los meteorólogos utilizan los datos recopilados para seguir visualmente los sistemas meteorológicos, además de extraer datos derivados ( temperatura y albedo ) para conocer la estructura de la atmósfera y las nubes, datos que se incorporarán a modelos de predicción numérica . Los medios de comunicación también adornan sus informes meteorológicos con animaciones en bucle de estos satélites.
Los distintos países mencionados anteriormente mantienen una flota de satélites meteorológicos en órbita geoestacionaria:
Para complementar los satélites geoestacionarios, los satélites circumpolares orbitan la Tierra a baja altitud (~ 720 - 800 km ) en una trayectoria con una fuerte inclinación que pasa cerca de los polos . Son sol - síncronos , es decir que su eje de rotación es perpendicular al eje entre el Sol y la Tierra. Pasan dos veces por cualquier punto de la superficie de la tierra todos los días a la misma hora solar.
A medida que están más cerca de la superficie, estos satélites tienen mejor resolución. Pueden distinguir más fácilmente los detalles de la temperatura de las nubes y su forma visible. Los incendios forestales y la neblina son mucho más evidentes. Incluso podemos extraer información sobre el viento según la forma y el movimiento de las nubes. Pero, dado que no cubren continuamente la misma superficie terrestre, tienen un uso más limitado para monitorear el clima en tiempo real. Son especialmente útiles en este campo en las regiones polares donde las imágenes compuestas procedentes de los distintos satélites son más frecuentes y permiten ver lo que es casi invisible para los satélites geoestacionarios.
Sin embargo, para usos a más largo plazo, estos satélites proporcionan información importante. Los datos infrarrojos y visibles recogidos por estos satélites permiten seguir el movimiento a medio plazo de fenómenos como las corrientes marinas como la Corriente del Golfo y El Niño y las masas de aire con mucha mayor precisión.
Estados Unidos usa la serie TIROS de NOAA en pares en órbitas opuestas (una al norte y otra al sur). Actualmente, los NOAA / TIROS 12 y 14 están en reserva en órbita mientras que los 15, 16, 17 y 18 están en uso (2006). Rusia tiene las series Meteor y RESURS . China e India también tienen satélites circumpolares.
Los satélites meteorológicos estaban equipados originalmente con dos tipos de sensores:
Más recientemente, hemos agregado:
La información de los satélites meteorológicos puede ser complementaria a otros tipos de satélites ambientales para monitorear los cambios en la vegetación , el estado del mar y el deshielo de los glaciares . Sus datos también se procesan para derivar la estructura de la atmósfera ( estabilidad , temperatura , vientos y humedad ) que complementa los datos de las estaciones terrestres y aéreas para alimentar modelos numéricos de predicción meteorológica .
Además de la información puramente meteorológica sobre temperatura y nubosidad, podemos mencionar:
El Departamento de Defensa de los Estados Unidos tiene sus propios satélites meteorológicos bajo el Programa de Satélites Meteorológicos de Defensa (DMSP). Estos tienen una resolución de unos cientos de metros (el tamaño de un barco) y una sensibilidad a la luz que te permite ver en lo visible incluso de noche. El apagón de 1977 en Nueva York fue particularmente notable en estos satélites circumpolares que también pueden detectar focos de incendios forestales e incluso fuentes que arden sin llama debajo de la superficie.