Hagibis è stato il più grande tifone che ha colpito il Giappone negli ultimi decenni. Con eventi estremi come questo che probabilmente aumenteranno di numero e gravità come conseguenza del cambiamento climatico, i satelliti stanno svolgendo un ruolo sempre più importante nella comprensione e nel monitoraggio di enormi tempeste.

Diversi satelliti trasportano strumenti diversi che possono fornire una ricchezza di informazioni complementari per comprendere e rispondere a un singolo evento.

Dopo essere sbarcato il 12 ottobre 2019 nella penisola di Izu, nella prefettura di Shizuoka, Hagibis ha portato precipitazioni da record, innescato frane e causato gravi inondazioni.

Mentre la tempesta era ancora sull'oceano, entrambe le missioni Copernicus Sentinel-1 e SMOS dell'ESA sono state utilizzate per tracciare ciò che stava accadendo all'interno e sotto la tempesta sulla superficie del mare, e Copernicus Sentinel-3 ripreso dall'alto.

Sentinella di Copernico-1

La missione Copernicus Sentinel-1 trasporta uno strumento radar avanzato per fornire un all-weather, fornitura giorno e notte di immagini della superficie terrestre. La sua capacità di "vedere" attraverso nuvole e pioggia e nell'oscurità totale lo rende particolarmente utile per misurare la velocità del vento sulla superficie dell'oceano dei cicloni tropicali.

Mentre il segnale radar penetra tra le nuvole, si può caratterizzare lo schema creato dal ciclone sulla superficie del mare, noto come 'rugosità'. Ciò consente di calcolare la velocità del vento sulla superficie dell'oceano. Ciò è possibile grazie alla combinazione di doppia polarizzazione dell'immagine Sentinel-1.

L'alta risoluzione di Sentinel-1 fornisce una visione dettagliata senza precedenti della struttura del nucleo interno del ciclone, in particolare il diametro dell'occhio, il raggio dei venti massimi e la velocità massima del vento.

Nel caso del tifone Hagibis, l'8 ottobre il satellite Sentinel-1 ha misurato il diametro dell'occhio sulla superficie del mare di 20 km, il raggio della velocità massima del vento era di 25 km e la velocità massima del vento era maggiore di 60 m/s.

Questi dati sono preziosi per la Satellite Hurricane Observation Campaign (SHOC), che raccolgono osservazioni satellitari per fornire una visione sinottica dello sviluppo e dell'evoluzione degli uragani. SHOC coinvolge CLS (Collecte Localization Satellites), IFREMER (Istituto francese di ricerca per lo sfruttamento del mare) e Météo-France.

Alexis Mouche di IFREMER afferma, "Il radar ad apertura sintetica è l'unico sensore in grado di caratterizzare i venti estremi, maggiore di 70 m/s, ad alta risoluzione. Queste misurazioni integrano i dati esistenti, aiutando gli scienziati a comprendere meglio i meccanismi fisici di questi fenomeni.

"Questo potrebbe anche portare a un'analisi più accurata dei cicloni tropicali, in particolare la direzione e l'intensità del vento sulla superficie dell'oceano, e può quindi aprire possibilità per migliorare la previsione degli uragani".

Oltre a questo, le immagini prima e dopo un'alluvione offrono informazioni sull'entità dell'inondazione e possono essere utilizzate per aiutare le autorità a valutare i danni alle infrastrutture e all'ambiente. L'immagine di Copernicus Sentinel-1 mostra l'entità dell'inondazione in rosso vicino alle città di Sendai e Ishinomaki il 12 ottobre.

SMOS

Sebbene originariamente destinato a misurare l'umidità del suolo e la salinità dell'oceano, La missione Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) dell'ESA può stimare la velocità del vento sulla superficie del mare sotto i cicloni tropicali.

Il satellite trasporta un nuovo sensore a microonde per catturare immagini di "temperatura di luminosità". Queste immagini corrispondono alle radiazioni emesse dalla superficie terrestre, che vengono solitamente utilizzati per raccogliere informazioni sull'umidità del suolo e sulla salinità degli oceani.

I forti venti sugli oceani sollevano le onde, che a loro volta influenzano la radiazione a microonde dalla superficie. Ciò significa che, sebbene forti tempeste rendano difficile misurare la salinità, le variazioni di irraggiamento possono essere legate alla forza del vento sul mare.

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Mentre Sentinel-1 fornisce informazioni ad alta risoluzione su aree limitate, SMOS offre il vantaggio di un'andana molto ampia che fornisce una copertura regolare dell'intero oceano. Questi diversi dati si completano a vicenda.

John Knaff, dal NOAA Center for Satellite Applications and Research, dice, "Stime del campo di vento delle tempeste tropicali, come il tifone Hagibis, sono estremamente difficili da produrre. Negli ultimi anni, le osservazioni satellitari sono diventate estremamente preziose in quanto sono in grado di stimare i venti di superficie dei cicloni".

"Poiché gli errori di previsione della traccia e dell'intensità sono diminuiti, stime accurate dell'estensione e della struttura del campo eolico tropicale stanno diventando una priorità più alta nel processo di previsione dei cicloni tropicali. Queste nuove capacità, come le stime della velocità del vento dai dati satellitari, stanno diventando sempre più disponibili per le operazioni, e consentire stime temporali e spaziali su scala più fine delle strutture del vento superficiale dei cicloni tropicali".

Nicolas Reul, uno scienziato dell'IFREMER dice, "Le misurazioni complementari che otteniamo da Sentinel-1 e SMOS forniscono una fonte di informazioni senza precedenti sulla struttura della velocità del vento superficiale dall'occhio al nucleo esterno della regione ad alto vento dei cicloni tropicali. Questo ci aiuterà a comprendere meglio i meccanismi fisici di questi fenomeni, e già migliora la previsione degli uragani e i sistemi di allarme".

Spazio charter internazionale e grandi disastri

Il tifone ha anche innescato un'attivazione sulla Carta Internazionale Spazio e Grandi Disastri, dall'Asian Disaster Reduction Center. Utilizzando le osservazioni di diversi satelliti, il servizio fornisce informazioni per la risposta alle emergenze e fornisce mappe on-demand per aiutare le autorità di protezione civile e la comunità umanitaria internazionale di fronte a grandi emergenze. In questo caso, Copernicus Sentinel-1 è stato utilizzato nell'attivazione.