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El instrumento AIRS de la NASA observó una ola de calor sin precedentes que se intensificó en el noroeste del Pacífico. AIRS sigue siendo un recurso vital para la previsión meteorológica, y 20 años después de su lanzamiento se ha convertido también en un recurso para entender el papel del cambio climático en acontecimientos meteorológicos como éste. Créditos: NASA/JPL-Caltech

La Sonda Infrarroja Atmosférica permite a los investigadores predecir el tiempo, analizar la contaminación atmosférica, vigilar los volcanes y hacer un seguimiento del clima cambiante. Y aún hay más.

El 13 de abril, una ventisca descargó 1,2 metros de nieve en Minot (Dakota del Norte), mientras un incendio forestal provocado por la sequía ardía en Ruidoso (Nuevo México) y las fuertes tormentas provocaban ocho tornados en Kentucky. El Sonda Infrarroja Atmosférica (AIRS) de la NASA ayudó a los meteorólogos a predecir estos acontecimientos, como viene haciendo desde su lanzamiento en 2002. Pero ahora AIRS también permite a los investigadores calcular el papel que desempeña el cambio climático en estos fenómenos meteorológicos extremos. Se ha vuelto indispensable por diversos motivos que no se podían prever cuando el instrumento meteorológico se lanzó a bordo del satélite Aqua de la NASA en mayo de 2002.

"Entender lo que ha sucedido en las dos primeras décadas del siglo XXI es fundamental para comprender el cambio climático, y no hay mejor registro que AIRS para estudiarlo", dijo Joao Teixeira, jefe del equipo científico de AIRS en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. " Considero que somos los guardianes de este precioso conjunto de datos que será nuestro legado para las generaciones futuras".

AIRS mide la radiación infrarroja -calor- del aire por debajo del satélite para crear mapas tridimensionales de la temperatura atmosférica y el vapor de agua, los principales ingredientes que determinan cualquier tipo de clima. El instrumento ha demostrado ser un éxito casi inmediato: Tres años después del lanzamiento de AIRS, las evaluaciones de las previsiones realizadas por meteorólogos profesionales demostraron que la incorporación de los datos de AIRS en los modelos de predicción meteorológica producía un aumento significativo de precisión.

 Lanzado en 2002 a bordo del satélite Aqua de la NASA, AIRS crea mapas en 3D de la temperatura del aire y de la superficie, del vapor de agua y de las propiedades de las nubes. Sus datos forman una "huella tridimensional" del estado de la atmósfera en un momento y lugar determinados, contribuyendo a los datos climáticos para las generaciones futuras. Créditos: NASA/JPL-Caltech

Más allá de la meteorología

El instrumento AIRS es un espectrómetro que divide la radiación en longitudes de onda, al igual que un prisma. Pero mientras que los anteriores espectrómetros espaciales tenían 15 o 20 detectores que observaban cada uno de ellos bandas de longitudes de onda infrarrojas, AIRS tiene 2.378 detectores que perciben cada uno de ellos una longitud de onda específica, y cada detector realiza cerca de 3 millones de mediciones al día. Este enorme avance en la calidad y cantidad de los datos no sólo consiguió mejorar la predicción meteorológica, sino que inspiró una nueva generación de instrumentos espaciales similares de las agencias espaciales de todo el mundo.

En 2002, la puesta a punto de esta tecnología para su lanzamiento requirió un diseño innovador y una hábil construcción para dar cabida a los miles de detectores. Los creadores del instrumento acabaron organizando a los detectores en 17 largas líneas, cada una de ellas de dos detectores de ancho (para la redundancia en caso de que uno fallara) por unos 150 detectores de largo, y los empaquetaron en un único conjunto de plano focal. "Cuando lo vi por primera vez, dije: 'Tienes que estar bromeando'", dijo Tom Pagano, director del proyecto AIRS en el JPL. "Fue un gran logro de ingeniería para la época". Otros avances, como el desarrollo de un refrigerador criogénico sin fricción para enfriar los detectores de AIRS, dieron lugar a un instrumento que ha durado muchísimo tiempo y es extraordinariamente estable.

"Gracias a la sorprendente ingeniería, los datos que tenemos ahora son casi de la misma calidad que hace 20 años, cuando el instrumento era nuevo", dijo Teixeira.

La estabilidad es esencial para que los científicos puedan identificar las pequeñas pero persistentes señales del cambio climático entre el ruido de las variaciones climáticas anuales. A medida que la temperatura global se acerca a 1,5 grados centígrados más que en la época preindustrial, las dos décadas de mediciones constantes y multifacéticas de AIRS proporcionan un registro satelital del calentamiento global que no tiene parangón. Existen otros registros satelitales de gases de efecto invernadero individuales o de la temperatura de la superficie, por ejemplo, pero ningún otro registro de datos globales se equipará con el lapso de tiempo y la amplia gama de longitudes de onda del conjunto de datos de AIRS.

La construcción del legado

Cuando se lanzó AIRS, el equipo de la misión aspiraba a recoger datos durante 15 años, dijo Pagano. "Pusimos una cantidad inimaginable de esfuerzo en hacer un instrumento que no fallara en órbita. Fue la filosofía con la que construimos estos instrumentos en el satélite Aqua".

Y a medida que los datos han ido llegando, los investigadores han encontrado más y más utilidades para ellos. Recientemente, los investigadores utilizaron los datos de AIRS para detectar las ondas atmosféricas de la erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai. A principios de este año, los investigadores también utilizaron los datos de AIRS para cuantificar la relación entre la humedad y los brotes de gripe. Además, los datos de AIRS se utilizan para rastrear las nubes, el dióxido de carbono, el metano, el ozono y otros gases y contaminantes cuyas firmas espectrales caen dentro del rango de longitudes de onda infrarrojas que detecta AIRS.

El equipo de AIRS y otros investigadores siguen estudiando más aplicaciones del conjunto de datos. "Hay más posibilidades en este instrumento", afirma Pagano. "Tiene un contenido de datos muy rico".

Fuente: Jane J. Lee / Andrew Wang, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. 818-354-0307 / 626-379-6874 Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo. / Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.. Written by Carol Rasmussen. Editor: Naomi Hartono

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