إعصار ريتا ، الذي وقع في 22 سبتمبر / أيلول. حقوق الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية. اضغط للتكبير.
عندما دخل الإعصار ريتا خليج المكسيك ، تمكن رادار القمر الصناعي Envisat التابع لوكالة الفضاء الأوروبية من اختراق السحب الدوامة لإظهار كيفية تأثير العاصفة على سطح البحر. ثم تم استخدام هذه الصورة لاشتقاق سرعات مجال الرياح في ريتا.
حصلت Envisat على صورة الرادار ذي الفتحة الاصطناعية المتقدمة (ASAR) في الساعة 0344 بالتوقيت العالمي المنسق في 22 سبتمبر (2345 في 21 سبتمبر بتوقيت شرق الولايات المتحدة الصيفي) ، عندما كان الإعصار ريتا يمر غرب فلوريدا وكوبا. تم التقاط الصورة في وضع العرض العريض بدقة 150 مترًا. يتم أيضًا استخدام مطياف التصوير البصري ذي الدقة المتوسطة (MERIS) من إنفيسات لمراقبة العاصفة خلال وضح النهار ، وإرجاع تفاصيل عن هيكلها السحابي وضغطها.
تُرى موجات كبيرة بشكل ملحوظ حول عين إعصار ريتا في صورة الرادار. يقيس ASAR الانتثار الخلفي ، وهو مقياس لخشونة سطح المحيط. على المستوى الأساسي ، تعني المناطق الساطعة من صورة الرادار تشتت خلفي أعلى بسبب خشونة السطح. تتأثر هذه الخشونة بشدة بمجال الرياح المحلي بحيث يمكن استخدام التبعثر المرتد للرادار بدوره لقياس الريح.
إذاً ، استخدم مركز الاستشعار عن بعد الجنوبي الشرقي المداري المتقدم بجامعة ميامي صورة ASAR هذه لحساب سرعة حقول الرياح السطحية لإعصار ريتا؟ تظهر سرعات الرياح القصوى التي تزيد عن 200 كيلومتر في الساعة.
يوضح Hans Graber من CSTARS قائلاً: 'تم الحصول على المعلومات الأكثر تفصيلاً حول ديناميكيات الإعصار وخصائصه من الرحلات الجوية المخصصة بواسطة طائرات صياد الإعصار'. 'ومع ذلك ، لا يمكن أن تتم مهام الطيران هذه دائمًا. يوفر الاستشعار عن بعد بالأقمار الصناعية نهجا بديلا حاسما.
'من الأهمية بمكان أن يحصل المتنبئون بالطقس على توصيف موثوق به لأبعاد جدار العين وأنصاف أقطار الرياح العاصفة المدارية وقوة الأعاصير من أجل توفير تنبؤات وتحذيرات ماهرة. سوف تسهل عمليات المراقبة المعتمدة على الأقمار الصناعية فهمًا أفضل لتطور الأعاصير وتكثيفها.
'تخترق صور الرادار الغيوم ويمكنها بسهولة اكتشاف دورة استبدال العين للأعاصير التي هي مقدمة لمزيد من التكثيف.'
كانت ريتا من الفئة الخامسة كحد أقصى على مقياس Saffir-Simpson Hurricane Scale عندما تم الحصول على صورة ASAR. مع استمرارها غربًا عبر خليج المكسيك ، ضعفت إلى فئة أربعة لا تزال خطرة. من المتوقع أن تصل ريتا إلى ساحل الخليج صباح يوم 24 سبتمبر.
ينضم ERS-2 إلى ملاحظات ريتا
في نفس اليوم الذي حصلت فيه Envisat على صورة ASAR لريتا ، قامت المركبة الفضائية الشقيقة ERS-2 أيضًا بعمل ملاحظات تكميلية لحقول الرياح الأساسية للإعصار باستخدام مقياس الانتثار الراداري.
تعمل هذه الأداة عن طريق إطلاق ثلاثة أشعة رادار عالية التردد باتجاه المحيط ، ثم تحليل نمط التشتت الخلفي المنعكس مرة أخرى. تعمل التموجات التي تحركها الرياح على سطح المحيط على تعديل التبعثر الخلفي للرادار ، ومع زيادة الطاقة في هذه التموجات مع زيادة سرعة الرياح ، يزداد التبعثر المرتجع أيضًا. تتيح نتائج مقياس الانتثار قياسات ليس فقط لسرعة الرياح ولكن أيضًا للاتجاه عبر سطح الماء.
ما الذي يجعل مقياس الانتثار ERS-2 ذا قيمة خاصة هو أن تردد الرادار C-band الخاص به لا يتأثر تقريبًا بالأمطار الغزيرة ، لذلك يمكنه إرجاع بيانات الرياح المفيدة حتى من قلب أعنف العواصف؟ وهو مقياس الانتثار الوحيد من هذا النوع الموجود حاليًا في المدار.
تمت معالجة نتائج مقياس الانتثار ERS-2 لإعصار ريتا الموضحة هنا بواسطة المعهد الملكي الهولندي للأرصاد الجوية (KNMI). يتم أيضًا استيعابهم بشكل روتيني من قبل المركز الأوروبي للتنبؤ بالطقس متوسط المدى (ECMWF) في نماذجهم العددية المتقدمة المستخدمة في تنبؤات الأرصاد الجوية.
'توفر بيانات مقياس الانتثار من منصة ERS-2 معلومات عالية الجودة عن الرياح بالقرب من الأعاصير المدارية' ، كما يقول هانز هيرسباتش من ECMWF. 'بالنسبة لإعصار مثل ريتا ، فإن الجمع بين مثل هذه الملاحظات وبيانات المسبار المنحدر [في الموقع] يمكّن نظام التحليل في ECMWF من إنتاج توقعات أفضل.'
تستخدم أداة Envisat أخرى تسمى Radar Altimeter-2 نبضات رادار لقياس ارتفاع سطح البحر (SSH) بدقة تصل إلى بضعة سنتيمترات.
يعد قياس الارتفاع بالرادار في الوقت الفعلي تقريبًا أداة قوية لمراقبة تقدم الإعصار والتنبؤ بتأثيره المحتمل. وذلك لأن الحالات الشاذة في SSH يمكن استخدامها لتحديد ميزات المحيط الأكثر دفئًا مثل الحلقات الأساسية الدافئة والدوامات والتيارات.
تستخدم الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) نتائج Envisat RA-2 جنبًا إلى جنب مع نتائج مقاييس الارتفاع الأخرى المحمولة في الفضاء لرسم مثل هذه المناطق من 'إمكانات حرارة الأعاصير المدارية' (TCHP) وتحسين دقة التنبؤ بالإعصار ريتا.
مراقبة الأعاصير
الإعصار هو في الأساس عاصفة كبيرة وقوية تتمحور حول منطقة ذات ضغط منخفض للغاية. تجمع الرياح السطحية القوية منخفضة المستوى وعصابات هطول الأمطار الشديدة بين تيارات صاعدة قوية وتدفقات من الهواء الرطب على ارتفاعات أعلى ، مع إطلاق الطاقة على شكل عواصف رعدية ممطرة.
يحمل Envisat كلاً من الأدوات البصرية والرادارية ، مما يتيح للباحثين مراقبة بنية السحب في الغلاف الجوي المرتفع والضغط في الطيف المرئي والأشعة تحت الحمراء ، بينما يستخدم في نفس الوقت الانتثار الخلفي للرادار لقياس خشونة سطح البحر وبالتالي اشتقاق حقول الرياح الموجودة فوق هو - هي.
تلك الرياح المتقاربة في عين العاصفة ذات الضغط المنخفض هي التي تحدد في النهاية أنماط السحب المتصاعدة التي تميز الإعصار.
يمكن استخدام أدوات إنفيسات الإضافية لقياس درجة حرارة مياه المحيط الدافئة التي تغذي العواصف خلال موسم الأعاصير السنوية في المحيط الأطلسي ، جنبًا إلى جنب مع حالات شذوذ ارتفاع البحر المرتبطة بسمات المحيط العليا الدافئة.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية
إليك بعض صور الأعاصير.