Rimanere bloccato su una strada fangosa è una seccatura per chiunque, ma per l'esercito americano potrebbe essere molto più serio, una questione di vita o di morte in alcune parti del mondo. Questo è uno dei motivi per cui il quartier generale 557th Weather Wing dell'aeronautica americana sta ora utilizzando i dati sull'umidità del suolo da un satellite della NASA nelle previsioni del tempo, avvisi e avvisi che emette per l'Esercito e l'Aeronautica.

La navicella spaziale Soil Moisture Active Passive (SMAP) della NASA, lanciato nel 2015 e gestito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, misura la quantità di acqua nei primi due pollici (5 centimetri) di terreno. I dati SMAP quasi in tempo reale hanno iniziato a fluire nei computer dell'Air Force il 19 novembre per essere utilizzati nell'ambiente di modellazione alimentato dal Land Information System (LIS) della NASA. Questa implementazione sarà la prima istanza di assimilazione dei dati SMAP in un sistema operativo, ambiente quasi in tempo reale nel mondo.

Oltre a dettare quanto sia fangosa o secca la superficie terrestre, l'umidità del suolo è anche un fattore determinante per il clima:evapora in vapore acqueo, sale e si condensa in nuvole. "L'output del modello di previsione sarà diverso a seconda che il terreno sia asciutto o umido, " ha detto Francesco Ruggiero, l'ingegnere capo del programma Numerical Weather Modeling dell'USAF, gestito dalla Hanscom Air Force Base a Lexington, Massachusetts. "A volte queste differenze possono influenzare in modo significativo la previsione complessiva".

Nel 2005, il 557th Weather Wing dell'Air Force presso la base aeronautica di Offutt vicino a Omaha, Nebraska, stava cercando di sostituire il suo sistema informativo territoriale esistente. Quell'anno, hanno collaborato con il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, collaborare allo sviluppo della LIS, un framework software che integra dati satellitari e terrestri utilizzando tecniche matematiche avanzate per migliorare le prestazioni dei modelli computerizzati meteorologici e climatici.

"L'idea iniziale era quella di utilizzare il sistema di modellazione all'avanguardia della NASA per spostare più rapidamente i nuovi risultati della ricerca e le fonti di dati nelle operazioni dell'Air Force, " disse Sujay Kumar di Goddard, chi, con Christa Peters-Lidard, è il capo tecnico per la transizione della LIS all'Air Force. "Questo ha dato il via a una relazione di 15 anni con l'Air Force".

Il team LIS della NASA-Air Force ha iniziato a ricercare la fattibilità di aggiungere dati SMAP al Land Information System anche prima del lancio del satellite. Gli strumenti di previsione dell'aeronautica stavano già utilizzando i dati sull'umidità del suolo provenienti da vecchi satelliti, ha detto Kumar. "Ma una volta che abbiamo avuto i dati SMAP e condotto diversi studi per esaminarne la qualità, siamo stati lieti di scoprire che il suo alto contenuto di informazioni potrebbe migliorare l'accuratezza della caratterizzazione dell'umidità del suolo nei sistemi dell'Air Force, " Ha aggiunto Kumar.

Le previsioni del tempo militari sono diverse

L'esercito e l'aeronautica hanno esigenze informative specifiche che le previsioni del tempo per i civili non soddisfano. "Tendiamo a essere molto concentrati sugli impatti meteorologici, e alcuni sono unici rispetto agli impatti per i civili, — disse Ruggiero. — Tu, come una persona normale, potresti voler sapere se è prevalentemente soleggiato o prevalentemente nuvoloso, così saprai se è una buona giornata al mare. Ma le nuvole influiscono sul segnale di gran parte della strumentazione che usiamo, quindi abbiamo bisogno di dettagli, Rappresentazione cloud 3D per sapere quanto sarà influenzato il nostro segnale."

Questo non significa, però, che i militari devono costruire da zero un modello di previsione del tempo. Anziché, migliora un modello meteorologico civile:il Modello unificato, sviluppato dal Met Office del Regno Unito, per creare un sistema in grado di produrre le previsioni su misura di cui i suoi utenti hanno bisogno.

L'Air Force è partner del Met Office e di circa altre 10 agenzie meteorologiche che utilizzano e adattano il Modello Unificato. Ha utilizzato il modello, considerato uno dei migliori al mondo, come base per il proprio modello di previsione principale dal 2015. Poiché altri partner della coalizione degli Stati Uniti, compreso il Regno Unito, Australia e Corea del Sud, usalo anche tu, l'Air Force è assicurato che nelle azioni congiunte, i partner operano con le stesse ipotesi meteorologiche di base.

Un'ampia, e Allargamento, Valore

Gli scienziati del Met Office esaminano anche le nuove capacità create dai partner e possono scegliere di adottarle nel Modello unificato. Jerry Wegiel, uno scienziato di supporto Goddard della NASA di stanza presso la base aeronautica di Offutt è il collegamento principale di Goddard della NASA per la partnership di Unified Model. "Gli sviluppatori del Modello unificato sono in procinto di adottare [il Land Information System della NASA] come risultato di questa collaborazione multi-agenzia. È attualmente in fase di convalida e verifica, ma stanno percorrendo la strada del trasferimento di questa capacità nelle loro suite operative in futuro, " ha detto Wegiel. "L'Air Force sta fornendo valore alla partnership di Unified Model".

Wegiel ha sottolineato che il LIS ha altri utenti oltre ai meteorologi, tra loro, il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti. "L'USDA è stato uno dei primissimi ad adottarlo. Una volta al mese producono previsioni agricole che vengono utilizzate in luoghi come il Chicago Mercantile Exchange, e ciò influisce sulle politiche statunitensi sui settori dell'agricoltura globale mentre cerchiamo di posizionare le materie prime statunitensi per rimanere leader mondiali sulla scena competitiva." Con utenti in una vasta gamma di settori, compresi i meteorologi militari e civili in tutto il mondo, I dati sull'umidità del suolo di SMAP nella LIS stanno avvantaggiando le persone in tutto il mondo.