U studenom prošle godine, NASA i njezini europski partneri lansirali su Sentinel-6B satelit s ciljem poboljšanja prognoza uragana, zaštite infrastrukture i koristi za komercijalne industrije, uključujući brodarstvo. Ovaj satelit sada leti 30 sekundi iza svog prethodnika, Sentinel-6 Michael Freilich. Oba satelita pružaju precizna mjerenja visine morske razine tijekom onoga što oceanografi očekuju da će biti povijesni El Niño, prirodni oceanski fenomen u kojem toplije nego inače pacifičke vode mijenjaju globalne vremenske obrasce. Podaci koje prikupljaju ključni su za razumijevanje ovog složenog fenomena i zaštitu obalnih zajednica.
Ključna uloga u praćenju El Niña
Dva satelita čine misiju Copernicus Sentinel-6/Jason-CS (Continuity of Service), najnoviju u nizu misija radarske altimetrije za promatranje oceana koje kontinuirano prate promjenjiva mora Zemlje od ranih 1990-ih. Podaci koje svaki satelit prikuplja omogućit će znanstvenicima ne samo bolje razumijevanje ovogodišnjeg El Niña, već će im pomoći i u stvaranju točnijih predviđanja uragana.
„Ovaj El Niño je kasno procvjetao“, rekao je Josh Willis, projektni znanstvenik za Sentinel-6B u NASA-inom Laboratoriju za mlazni pogon (Jet Propulsion Laboratory) u Južnoj Kaliforniji. „Nije započeo do sredine godine i tek sada doseže snagu sličnu onoj koju smo vidjeli u satelitskim podacima tijekom značajnih El Niña iz 1997. i 2015. godine. Očekujemo da će biti velik, i već ima velike utjecaje.“
El Niño općenito remeti vremenske obrasce povezane s oborinama i olujama, uključujući uragane. Također preraspodjeljuje toplinu u oceanu, što utječe na razinu mora. Normalno, najtoplije oceanske vode Zemlje nalaze se duž ekvatora u zapadnom Pacifiku. Tijekom El Niña, oslabljeni vjetrovi, koji obično pušu zapadno duž ekvatora, rezultiraju širenjem topline istočno prema Južnoj Americi. Promjena oceanske topline premješta aktivnost uragana s Atlantika na Tihi ocean.
Povećanje točnosti prognoze uragana
Dana 15. srpnja, Sentinel-6B je počeo isporučivati podatke niske latencije znanstvenicima koji se mogu koristiti za vremenske prognoze. Tim će podacima trebati neko vrijeme da se ugrade u istraživačke modele na koje se oslanjaju meteorolozi i klimatski znanstvenici, ali kada se to dogodi, ti poboljšani modeli mogli bi spasiti živote.
Podaci iz misija Sentinel-6 satelita ulaze u algoritme za praćenje uragana koje koriste savezne i državne agencije. Te prognoze mogu aktivirati napore za odgovor na katastrofe, mobilizirajući resurse u rasponu od postavljanja vreća s pijeskom do aktivacije Nacionalne garde. Također mogu dovesti do naredbi za evakuaciju koje zahtijevaju brze, ali dobro informirane odluke o logistici na lokalnoj razini. Ozbiljniji događaji mogu zahtijevati angažiranje većih organizacija, poput Federalne agencije za upravljanje hitnim situacijama (Federal Emergency Management Agency – FEMA).
Tropskoj oluji može trebati tjedan dana ili više da postane uragan i stigne do obale, ali uragan se može brzo pojačati u 48 sati prije udara, ostavljajući planerima malo vremena za pripremu.
„Poznato je da se uragani brzo ubrzavaju u posljednjem trenutku, tako da je prozor za odlučivanje što učiniti kratak“, rekla je Deirdre Byrne, oceanografkinja i stručnjakinja za altimetriju pri Nacionalnoj upravi za oceane i atmosferu (National Oceanic and Atmospheric Administration – NOAA). „Cilj je predvidjeti koliko će se i kako brzo intenziviranje dogoditi kako bi dužnosnici mogli donijeti ispravne odluke.“
Byrne nadzire jedan od najvažnijih algoritama za predviđanje uragana u zemlji, NOAA-in Satellite Ocean Heat Content Suite, koji radi od 2012. godine.
Tehnologija iza preciznih mjerenja
Svaki satelit Sentinel-6 mjeri visinu oceana, kao i veličinu valova i brzinu morskog vjetra, koristeći radarski altimetar, koji odbija tisuće radarskih impulsa u sekundi od vrhova i udubina valova. Visina oceana varira od mjesta do mjesta i pruža uvid u toplinski sadržaj oceana, budući da se topla voda širi. To, pak, pomaže predvidjeti koliko će se brzo uragani razvijati.
Sateliti nose i drugi instrument, nazvan Global Navigation Satellite System – Radio Occultation (GNSS-RO), koji mjeri atmosferske karakteristike, poput vlažnosti, tlaka i temperature.
Među mjerenjima koje Sentinel-6 prikuplja, Byrne najviše iščekuje podatke o visini oceana, koje planira početi ugrađivati u trenutni algoritam Satellite Ocean Heat Content Suite do kraja godine.
„U smislu kvalitete podataka, misije Sentinel-6 su neusporedive“, rekla je Byrne.
Kontinuirani niz promatranja Zemljinih mora
Zajedno, misije također proširuju precizan skup podataka duboko u svoje četvrto desetljeće. Ovaj zapis promatranja razine mora seže do misije TOPEX/Poseidon, koja je lansirana 1992. godine, i nastavlja se do danas s Sentinel-6 Michael Freilich. Sentinel-6B će preuzeti ulogu svog prethodnika kao referentni satelit za globalna mjerenja razine mora kasnije ove godine.
„Ključ je dosljednost, mjerenje na isti način, svaki put“, rekla je Severine Fournier, zamjenica projektnog znanstvenika za Sentinel-6B pri JPL-u. „To je ono što nam omogućuje predviđanje uragana, a zauzvrat, zaštitu obalnih zajednica i infrastrukture.“
Međunarodna suradnja iza misije Sentinel-6/Jason-CS
Sentinel-6 Michael Freilich, nazvan po bivšem direktoru NASA-ine divizije za znanost o Zemlji, jedan je od dva satelita koji čine misiju Copernicus Sentinel-6/Jason-CS.
Misija Sentinel-6/Jason-CS, dio programa promatranja Zemlje Europske unije nazvanog Copernicus, zajednički je razvijena od strane ESA (Europska svemirska agencija), EUMETSAT (Europska organizacija za eksploataciju meteoroloških satelita), NASA i NOAA, uz financijsku podršku Europske komisije i tehničku podršku za performanse od strane francuske svemirske agencije CNES (Centre National d’Études Spatiales). Nadzor i kontrolu letjelice, kao i obradu svih znanstvenih podataka altimetra, provodi EUMETSAT u ime programa Copernicus Europske unije, uz podršku svih partnerskih agencija.
NASA JPL, odjel Caltecha u Pasadeni, doprinio je s tri znanstvena instrumenta za svaki Sentinel-6 satelit: Napredni mikrovalni radiometar (Advanced Microwave Radiometer), GNSS-RO i Niz laserskih retroreflektora (Laser Retroreflector Array). NASA je također doprinijela uslugama lansiranja, zemaljskim sustavima koji podržavaju rad agencijskih znanstvenih instrumenata, procesorima znanstvenih podataka za dva od ovih instrumenata i podrškom za američke članove međunarodnog Znanstvenog tima za topografiju površine oceana (Ocean Surface Topography Science Team).
Često postavljana pitanja
Misija Copernicus Sentinel-6/Jason-CS je najnovija u nizu misija radarske altimetrije koje kontinuirano prate promjenjiva mora Zemlje od ranih 1990-ih. Sastoji se od dva satelita, Sentinel-6 Michael Freilich i Sentinel-6B, koji pružaju precizna mjerenja visine morske razine.
Sateliti Sentinel-6 mjere visinu oceana, veličinu valova i brzinu morskog vjetra pomoću radarskog altimetra. Ti podaci pružaju uvid u toplinski sadržaj oceana, što je ključno za predviđanje brzine i intenziteta rasta uragana. Podaci se koriste u algoritmima za praćenje uragana federalnih i državnih agencija, što omogućuje bolje planiranje i odgovor na katastrofe.
Sateliti Sentinel-6 nose nekoliko ključnih instrumenata: radarski altimetar za mjerenje visine oceana, valova i brzine vjetra, te Global Navigation Satellite System – Radio Occultation (GNSS-RO) instrument koji mjeri atmosferske karakteristike poput vlažnosti, tlaka i temperature. NASA JPL je također doprinijela instrumentima poput Naprednog mikrovalnog radiometra i Niza laserskih retroreflektora.
Misija je rezultat međunarodne suradnje, a razvili su je ESA (Europska svemirska agencija), EUMETSAT (Europska organizacija za eksploataciju meteoroloških satelita), NASA i NOAA. Financijsku podršku pruža Europska komisija, a tehničku podršku CNES (Francuska svemirska agencija).
