Głębokie sygnały okultacyjne pomogą w identyfikacji cyklonów tropikalnych

Współpraca pomiędzy naukowcami z Instytutu Geodezji i Geoinformatyki UPWr, RMIT University oraz Bureau of Meteorology w Melbourne w Australii zaowocowała publikacją naukową, w której zaprezentowano nowatorskie zastosowanie obserwacji teledetekcyjnych z techniki okultacji radiowych GNSS do badania zmienności w ziemskiej atmosferze.

Fot. Pixabay

W analizach wykorzystano obserwacje nowej generacji z misji COSMIC-2, na którą składa się konstelacja sześciu satelitów wyniesiona na orbitę o niskiej inklinacji w czerwcu 2019 r. Obserwacje do jednego z satelitów są szczególne ze względu na eksperymentalne ustawienia konfiguracyjne odbiornika, który przez okres około miesiąca rejestrował sygnały w głębokim cieniu Ziemi. Tradycyjnie sygnały śledzone są do wysokości -200 km poniżej linii horyzontu, podczas gdy w głębokich okultacjach obserwacje prowadzi się do wysokości -350 km.

Analiza sygnałów z głębokich okultacji wykazała sygnatury w dziedzinie amplitudy dla obserwacji zebranych w najbliższym sąsiedztwie cyklonów tropikalnych. Wzrost wartości amplitudy sygnału wywołany jest efektem dyfrakcji fali w warunkach wysokiej niejednorodność atmosfery oraz obecnością silnych gradientów pionowych, w tym refrakcji nadkrytycznych, które odpowiedzialne są za wystąpienie anomalii propagacyjnych.

Obecność głębokich sygnałów może stanowić cenne źródło informacji dla potrzeb identyfikacji intensywnych zjawisk pogodowych, takich jak cyklony tropikalne, czy też silnie turbulencyjnej planetarnej warstwy granicznej, która jest najbardziej przypowierzchniową warstwą atmosfery. Ponadto, z uwagi na istotny wpływ głębokich sygnałów na samą jakość profilowania atmosfery w technice okultacji radiowych GNSS, w czerwcu 2020 r. zakres obserwacji la wszystkich satelitów misji COSMIC-2 został na stałe rozszerzony do poziomu -350 km.

Więcej na temat głębokich okultacji przeczytamy w najnowszym artykule w czasopiśmie „IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters”: Hordyniec, P., Kuleshov, Y., Choy S., Norman, R. (2021) „Observation of Deep Occultation Signals in Tropical Cyclones With COSMIC-2 Measurements”.

Badania zrealizowane zostały w ramach wyjazdu zagranicznego do RMIT University w Melbourne w Australii w związku z realizacją projektu naukowego zatytułowanego „Monitoring of the Atmosphere over the Australian and Antarctic regions using GNSS radio occultation” finansowanego z Australijskiego Programu Antarktycznego.

Źródło: IGiG UPWr