Para mejorar los pronósticos se usan además de las estaciones meteorológicas tradicionales y de radiosondeos, sistemas de observación automáticas, perfiladores de viento que miden en la vertical cada 10 minutos, globos piloto, datos transmitidos desde los barcos, o boyas con instrumentos, fijas o a la deriva sobre los océanos. Para el procesamiento de los datos se usan supercomputadoras de gran capacidad y alta velocidad y las computadoras personales. Desde hace algunas décadas son también una importante fuente de información los datos entregados por los satélites meteorológicos.
El campo de la meteorología entró a la era espacial el 1º de abril de 1960, cuando se lanzo el primer satélite artificial, el TIROS 1 (Television and InfraRed Observation Satellite). Tuvo una vida corta de sólo 79 días, durante los cuales transmitió 23 mil imágenes de la Tierra, con lo cual los meteorólogos de todo el mundo quedaron mas que maravillados. Desde esa fecha se han lanzado varios TIROS. Al poco tiempo se comenzó a apreciar el valor de los satélites, ya que en septiembre de 1961 las imágenes del huracán Carla permitió organizar la evacuación de mas de 350 mil personas a lo largo de la costa del Golfo. En 1964 se lanzo la segunda generación de satélites, llamados los Nimbus, con sensores infrarrojos capaces de mirar la cubierta de nubes en las noches. Otra serie de satélites son conocidos con nombres como Cosmos, Meteor, Meteosat, que se observa en la figura de abajo.
Figura Imagen del satélite Meteosat.
Los satélites han sido puestos en órbita polar o ubicados en un punto fijo sobre el ecuador. Los satélites de órbita polar circulan en torno a la tierra de norte a sur pasando en cada órbita por sobre los polos. Vuelan a baja altura, aproximadamente a 850 km y tardan sólo cerca de 100 minutos (1,7 horas) en completar una órbita, moviéndose con una rapidez de 7446 m/s. Como la Tierra ‘debajo’ gira hacia el este, estos satélites que no cambian su trayectoria, derivan hacia el oeste aproximadamente 25º en cada vuelta. Por lo tanto, pueden cubrir una gran región en sólo pocas horas y se pueden obtener imágenes de toda la Tierra, esto es, circulan toda la Tierra, aproximadamente dos veces cada día.
Los satélites geoestacionarios comenzaron a orbitar en 1966, tienen una órbita paralela y sobre el Ecuador. Estos orbitan en un punto fijo sobre la Tierra, de ahí su nombre de geoestacionario, por lo que tienen la misma rapidez angular de la Tierra, es decir completan una vuelta en torno a la Tierra en un día. La altura a la que orbitan es de 36000 km, con una rapidez del orden de 3075 m/s. Sin embargo desde esa gran altura se pierden algunos detalles en la imagen.
Los satélites geoestacionarios conocidos como GOES (Goestationary Operational Environmental Satellites) entregan imágenes cada 1/2 hora, se ubican en lugares estratégicos, por ejemplo, sobre Norteamérica, donde permiten seguir la trayectoria de los grandes sistemas de tiempo, como el movimiento y desarrollo de tormentas tropicales y huracanes, que no pueden ser adecuadamente seguidos por los satélites de órbita polar, que cambian continuamente de posición. Otros satélites, el GOES-8 se ubica sobre 75º W donde pueden monitorear el desarrollo de huracanes sobre el Atlántico, y el GOES-9 sobre 135º W. Estos satélites tienen la capacidad de observar las 24 horas una misma superficie sobre nuestro planeta.
Las imágenes de los satélites pueden ser tomadas con luz de longitud de onda infrarrojo (IR) y con luz visible, que es la que nosotros vemos; ejemplos de estas imágenes se muestran en la figura 11.5, de un mismo día a una misma hora, para poder comparar las diferencias entre ambas.
La imagen visible, es una fotografía que toman las cámaras de televisión del satélite, es útil solamente durante el día, ya que donde la Tierra está de noche, se ve solo un área obscura. Permite ver todos los tipos de nubes del mismo tono de gris, por lo que no se puede distinguir un tipo de nubes de otro, y no se puede decidir cuales podrían producir lluvia, o nieve, llovizna o no producir precipitación. Para obtener imágenes nocturnas los satélites tienen equipos especiales con sensores infrarrojos, que toman una fotografía en imagen infrarrojo. Con esta imagen los objetos más cálidos se ven de color más grises y los más fríos se ven muy blancos. Como el tope de las nubes más altas es más frío, estas se ven de colores muy blancos y como estos son nubes de gran extensión vertical son los que pueden producir precipitación; en cambio las nubes más bajas y más delgadas que sólo podrían producir llovizna o no dar precipitación, se ven mucho más oscuras. Los sensores infrarrojos miden también la radiación y calor recibido del Sol, como la radiación que la Tierra absorbe, emite o refleja al espacio, lo que ayuda a conocer el verdadero comportamiento de la atmósfera. Estas imágenes son recibidas por equipos receptores en tierra.
Figura Imágenes visible
Figura imágenes infrarrojo
Uno de los aspectos importantes de los satélites, es que permiten llenar los vacíos en los datos, especialmente sobre los océanos. Los satélites están equipados con instrumentos diseñados para medir temperaturas a distintas alturas. También pueden determinar directa o indirectamente la velocidad del viento a partir del movimiento de las nubes, y el vapor de agua en la atmósfera. Sin duda que las imágenes de satélites son un importante elemento de apoyo al pronóstico del tiempo, que han permitido mejorar la previsión del tiempo y el estudio y desarrollo de los grandes sistemas de tiempo, como huracanes y temporales.
