Sonda GeoXO (GXS)

A NOAA planeja incluir um instrumento de sondagem infravermelha hiperespectral como parte do sistema de satélites GeoXO. O GeoXO Sounder (GXS) fornecerá informações em tempo real sobre a distribuição vertical da umidade atmosférica, ventos e temperatura. Uma sirene é um dispositivo semelhante a uma câmera cujo detector é sensível a várias faixas de escala fina de comprimentos de onda ou bandas infravermelhas. O GXS fornecerá dados em tempo real da troposfera (o nível mais baixo da atmosfera onde ocorre o clima), com uma frequência muito maior do que os métodos atuais. Ele será utilizado para a estimativa de temperatura e umidade na atmosfera por altitude, criando um perfil da atmosfera. O instrumento também fornecerá estimativas dos campos de vento.

A luz infravermelha fica entre as porções visíveis e de micro-ondas do espectro eletromagnético e nos mostra como as coisas são quentes ou frias, como camadas da atmosfera. Não é visível ao olho humano. Uma câmera infravermelha detecta calor ou energia térmica (da atmosfera neste caso) com um alto grau de precisão que detecta diferenças de temperatura, ou seja, quanta luz infravermelha emitida pelo solo e nuvens chega ao emissor em vez de ser absorvida pelo dióxido de carbono , vapor de água e outros constituintes atmosféricos ao longo do caminho. O instrumento converte essa leitura infravermelha em um sinal eletrônico, processado em uma imagem que nossos olhos podem interpretar. Temperaturas diferentes recebem brilho diferente ou cores falsas para facilitar a interpretação.

Atualmente, a NOAA emite sondas em satélites de órbita polar que orbitam de pólo a pólo e sobrevoam uma área uma vez por dia. Esses instrumentos não fornecem o olho quase constante das espaçonaves geoestacionárias. Embora a NOAA tenha voado sondas multiespectrais em uma geração anterior de satélites GOES, os EUA ainda não voaram uma sonda infravermelha hiperespectral em órbita geoestacionária. As sirenes legadas GOES tinham apenas 18 bandas espectrais, enquanto a próxima geração teria mais de 1.550 bandas.

A obtenção de informações de temperatura e umidade sobre uma coluna da atmosfera desde a tropopausa até a superfície da órbita geoestacionária daria aos meteorologistas uma visão do comportamento da atmosfera onde o clima acontece e os ajudaria a fazer previsões melhores. Isso inclui estimativas de instabilidade atmosférica, para melhor prever os locais de convecção.

Hoje, meteorologistas e modelos meteorológicos dependem de aeronaves, balões meteorológicos e satélites de baixa órbita terrestre. Aeronaves e balões meteorológicos são limitados em extensão de área e tempo. O GXS aumentará a detecção da atmosfera total sobre os Estados Unidos em dez vezes em comparação com os satélites existentes de órbita baixa da Terra, melhorando o rastreamento de tempestades e o monitoramento da força das tempestades e a previsão do comportamento do fogo e do transporte de fumaça.

Os dados GXS alimentarão modelos numéricos avançados de previsão do tempo e melhorarão a previsão de tempo severo de curto prazo. À medida que os desastres climáticos continuam a piorar, o investimento em previsões e previsões a curto prazo de tempestades severas, tornados e furacões é crítico. Espera-se que os dados de sondagem de hora em hora da órbita geoestacionária reduzam o erro de previsão nos EUA, melhorem a previsão regional dos EUA em até 40% e beneficiem a previsão global em até 2,5 dias.

O GXS medirá mudanças verticais de temperatura e umidade – ver um perfil da atmosfera é a chave para prever a convecção. O instrumento detectará e rastreará condições meteorológicas severas, incluindo inundações repentinas e tornados à medida que se formam, e ajudará os meteorologistas a dar mais tempo para alertar os residentes a procurarem abrigo.

Com informações de temperatura e umidade, os meteorologistas terão novos insights sobre convecção e precipitação. Os dados da GXS permitirão o monitoramento desses fatores ao longo do tempo e, uma vez incluídos nos modelos de previsão, poderão melhorar as previsões de vento.

Com varreduras a cada 30 minutos e com uma resolução mais alta do que as sirenes atuais, as previsões meteorológicas podem ser entregues dentro de algumas horas após a coleta de dados.