"Traffico e meteo, insieme ogni ora!" suona la tua stazione radio locale, mentre il tuo smartphone conosce il tempo dall'altra parte del mondo. Una rete di satelliti che sfrecciano intorno alla Terra raccogliendo montagne di dati rende possibile un accesso così costante e ad ampio raggio a previsioni meteorologiche accurate. solo un satellite, come il Geostationary Operational Environmental Satellite-R della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) lanciato nel 2016, può raccogliere 3,5 terabyte di dati meteorologici al giorno.

Ma come fanno gli scienziati a garantire che i dati meteorologici misurati dal satellite siano buoni? Possono confrontare i dati in tempo reale con i dati di riferimento di alta qualità dei satelliti in orbita. Rendere disponibili tali risorse è un obiettivo del Global Space-based Inter-Calibration System (GSICS), un consorzio internazionale di 15 agenzie satellitari che collaborano al monitoraggio dei satelliti e allo sviluppo di metodi per garantire la qualità dei loro dati meteorologici.

"La qualità dei dati satellitari guida il modo in cui le nazioni, e il mondo, possono essere preparate quando si tratta di eventi meteorologici, " ha affermato il vicedirettore di GSICS Manik Bali, un assistente di ricerca di facoltà nel Centro interdisciplinare di scienze del sistema terrestre (ESSIC), un centro congiunto dell'Università del Maryland e del Goddard Space Flight Center della NASA. Bali è anche un affiliato NOAA.

L'Organizzazione meteorologica mondiale (OMM), un'agenzia specializzata delle Nazioni Unite e il Gruppo di coordinamento per i satelliti meteorologici (CGMS), ha lanciato GSICS nel 2005. ESSIC fornisce personale e supporto infrastrutturale a GSICS, compresi i server necessari per condividere i dati tra i collaboratori GSICS in tutto il mondo, consentendo il monitoraggio dei satelliti meteorologici tra gli enti membri e la correzione delle anomalie di misura in tempo reale.

Una svolta GSICS è arrivata nel 2011, con un documento che dimostra che un algoritmo sviluppato da GSICS ha corretto una differenza di temperatura di circa 3 gradi Celsius tra due satelliti. I risultati sono stati pubblicati sul Bollettino dell'American Meteorological Society. Anche se la differenza di temperatura può sembrare piccola, le nazioni del mondo hanno recentemente negoziato l'accordo di Parigi sul clima, che cerca di limitare il riscaldamento globale a un massimo di 2 gradi Celsius al di sopra delle temperature preindustriali.

Anche nel 2011, Cheng-Zhi Zou, un ricercatore NOAA ed ex presidente del GSICS Microwave Subgroup, 38 anni di dati climatici intercalibrati, a partire dal 1979, per generare ciò che il NOAA chiama record di dati climatici fondamentali (FCDR). L'FCDR è stato pubblicato sul Journal of Geophysical Research:Atmospheres.

Alla riunione autunnale dell'American Geophysical Union (AGU) nel dicembre 2016, Bali ha dimostrato che l'FCDR di Zou era adatto per il monitoraggio di satelliti a microonde, compreso l'ecoscandaglio a microonde con tecnologia avanzata a bordo del Joint Polar Satellite System (JPSS) di NOAA/NASA. Una volta lanciato, JPSS sostituirà il vecchio sistema satellitare ambientale operativo in orbita polare nazionale e fornirà una copertura di monitoraggio globale completa due volte al giorno. Bali prevede che l'FCDR aiuterà a monitorare e adeguare i dati raccolti durante le missioni JPSS.

Alla recente riunione dell'AGU, Bali ha anche dimostrato che l'Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) dell'Organizzazione europea per l'utilizzo dei satelliti meteorologici e l'Ecoscandaglio infrarosso atmosferico della NASA mostrano un comportamento sufficientemente stabile da fungere da riferimenti in orbita. La calibrazione rispetto a questi satelliti può ridurre gli errori da 2 gradi Celsius a meno di 0,1 gradi Celsius.

"Ciò ha dato un'enorme fiducia alla comunità di calibrazione GSICS che utilizza IASI-A come riferimento in orbita per monitorare i suoi satelliti geostazionari, " ha detto Bali.

Andando avanti, I colleghi di Bali dell'ESSIC continueranno a sostenere gli obiettivi scientifici della missione satellitare JPSS attraverso il Cooperative Institute for Climate and Satellites (CICS), che è gestito da ESSIC ed è stato creato nel 2009 attraverso un accordo da 93 milioni di dollari con NOAA.

"La leadership di ESSIC nel supportare queste iniziative globali è molto importante, " disse Bali. "Guardando avanti, Vedo un'interazione molto maggiore tra NOAA e ESSIC/CICS, che aiuterà la NOAA a guidare gli sforzi globali di calibrazione dei satelliti".

La presentazione, "Selezione di riferimenti in orbita per il sistema di intercalibrazione basato sullo spazio globale" di Manik Bali, Fuzhong Weng, Lawrence E Flynn, Cheng-Zhi Zou, Ralph Ferraro e Thomas Pagano è stato dato il 13 dicembre, 2016, all'American Geophysical Union Fall Meeting.

La carta, "The Global Space-Based Inter-Calibration System" di M. Goldberg, G. Ohring, J. Butler, C. Cao, R. Datla, D. R. Doelling, V. Gartner, T. Hewison, B. Iacovazzi, D. Kim, T. Kurino, J. Lafeuille, P. Minni, D. Renaut, J. Schmetz, D. Tobin, L. Wang, F. Weng, X. Wu, F. Yu, P. Zhang, e T. Zhu è stato pubblicato nel numero di aprile 2001 del Bulletin of the American Meterological Society.

La carta, La "Calibrazione intersatellite delle osservazioni AMSU-A per applicazioni meteorologiche e climatiche" di Cheng-Zhi Zou e Wenhui Wang è stata pubblicata il 13 dicembre, 2011 nel Journal of Geophysical Research:Atmospheres .