Una missione per sondare i venti nel profondo degli uragani, dove la maggior parte dei satelliti non può vedere e pochi aerei si avventurano, sta dando segni di successo nonostante un ostacolo imprevisto legato alle tensioni in Medio Oriente.

Una costellazione di otto microsatelliti ha raccolto dati che, se inseriti nei modelli meteorologici della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), avrebbero potuto migliorare le previsioni di diversi uragani recenti, compreso Michele, una tempesta di categoria 5 che ha colpito la Florida l'anno scorso. "Stiamo finalmente ottenendo cose che sembrano davvero utili, "dice Frank Marks, che guida i ricercatori sugli uragani che esplorano i dati presso l'Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory (AOML) della NOAA a Miami, Florida. Ma i progressi sono stati duramente vinti per gli scienziati sul Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS) della NASA da 157 milioni di dollari. che ha discusso i primi risultati in una riunione la scorsa settimana, proprio mentre iniziava un'altra stagione di uragani atlantici.

Con la sua flottiglia di satelliti che attraversano gli oceani tropicali, CYGNSS può vedere attraverso le spesse nubi dei cicloni. I satelliti raccolgono i segnali radio trasmessi dai beacon GPS standard dopo che rimbalzano sulla superficie dell'oceano. I riflessi sono influenzati dalle asperità del mare, che dipende dalla velocità del vento. Ma un mese dopo il lancio a dicembre 2016, il team ha notato che i segnali GPS oscillavano. "Abbiamo ipotizzato che siano costanti, "dice Christopher Ruf, Investigatore principale di CYGNSS e scienziato atmosferico presso l'Università del Michigan ad Ann Arbor. "E non lo sono."

L'esercito americano gestisce il sistema GPS, e nel gennaio 2017, ha iniziato ad aumentare la potenza radio su 10 dei suoi satelliti GPS mentre passavano su un'ampia regione centrata nel nord della Siria. La potenza aumenta, che può contrastare gli inceppamenti, si sono ripresentate senza preavviso, ciascuno della durata di diverse ore. "È una situazione opaca, ovviamente, perché è una situazione militare riservata, " dice Ruf. Le oscillazioni non interferiscono con altri usi scientifici del GPS. Ma hanno annullato le misurazioni dei venti forti della costellazione di 5 metri o più al secondo, la differenza tra un uragano di categoria 2 e di categoria 3.

Dopo 2 anni di lavoro, il team di CYGNSS ha compensato riprogrammando al volo i suoi satelliti. I satelliti portano grandi antenne per catturare i segnali GPS riflessi, ma hanno anche piccole antenne che ricevono segnali GPS diretti, per il monitoraggio del tempo e della posizione. Il team ha riproposto le piccole antenne per misurare la potenza del segnale dei satelliti GPS, permettendo di correggere le misure di velocità del vento. "Funziona, " dice Ruf. "Lo stiamo testando da diversi mesi."

Anche prima di quella correzione, i dati sul vento erano abbastanza buoni per migliorare alcune previsioni sugli uragani, dice Bachir Annane, uno scienziato atmosferico presso AOML. Nel caso di Michele, I modelli di previsione della NOAA hanno fallito, Annane dice:Avevano previsto che avrebbe tracciato troppo a ovest, vicino all'Alabama piuttosto che alla Florida, e sottovalutato i suoi venti feroci. Quando ha rieseguito i modelli con i venti CYGNSS, Annane ha scoperto che la traccia iniziale prevista della tempesta e la sua intensità erano più vicine alla realtà. I dati sul vento avrebbero migliorato le previsioni della pista per altri due recenti uragani, Harvey e Irma, anche, lui dice.

I satelliti stanno anche dando agli scienziati una visione dei venti alla base dell'oscillazione di Madden-Julian, un grande gruppo di tempeste che si forma periodicamente nell'Oceano Indiano e marcia intorno all'equatore, influenzare il clima globale. "Vedere sotto la pioggia è stata una grande attrazione per noi, "dice Eric Maloney, uno scienziato atmosferico presso la Colorado State University (CSU) a Fort Collins, perché gli scienziati hanno a lungo discusso su cosa alimenta le tempeste. La scorsa settimana al meeting CYGNSS, Bohar Singh, uno scienziato atmosferico che lavora con Maloney alla CSU, ha descritto le prove di CYGNSS che i venti persistenti aumentano l'evaporazione dell'oceano sotto una serie di temporali larghi 3000 chilometri, sostenendoli. Questa scoperta potrebbe aiutare gli scienziati a prevedere come cambierà la fascia delle tempeste in un clima più caldo, dice Maloney.

Dopo alcune modifiche, CYGNSS ora può guardare la terra, pure. Le sue antenne catturano i segni dell'umidità del suolo, dice Clara Chew, un idrologo di telerilevamento presso la University Corporation for Atmospheric Research di Boulder, Colorado. Sebbene non sia capace come un singolo satellite dedicato, I molteplici satelliti di CYGNSS effettuano misurazioni più frequenti, che potrebbe aiutarlo a monitorare i rischi di alluvione e a monitorare il modo in cui i diversi terreni trattengono la pioggia. "Puoi iniziare a quantificare per quanto tempo il suolo ricorda, "Mastica dice.

Gli scienziati del NOAA sperano che il nuovo fix GPS scatenerà il pieno potenziale dei microsatelliti per esaminare le tempeste, forse rivelando nuove intuizioni sul motivo per cui alcuni uragani si intensificano improvvisamente. È improbabile che NOAA inizi a utilizzare i dati CYGNSS nelle sue previsioni di routine, Marco dice. I satelliti non appartengono all'agenzia meteorologica, ed è improbabile che durino più di 7 anni prima di fallire. Ma pensa che il loro successo contro ogni previsione potrebbe aiutare a persuadere la NOAA a lanciare la propria costellazione di monitoraggio del vento.