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Aquarius fornisce le mappe mondiali di umidità del suolo

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Mappe mondiali di umidità del suolo

nasasaquariuGli scienziati che lavorano con i dati dello strumento Aquarius della NASA, hanno rilasciato le mappe mondiali di umidità del suolo, che mostrano come l'umidità del terreno varia con le stagioni e fenomeni meteorologici.

La lettura satellitare dell'umidità del suolo aiuterà gli scienziati a comprendere meglio il sistema climatico, ed ha il potenziale per una vasta gamma di applicazioni, su modelli climatici,  previsioni meteorologiche, monitoraggio della siccità e previsione delle inondazioni.

Lanciato il 10 Giugno 2011, a bordo della navicella spaziale argentina Aquarius/SAC-D, è il frutto di una collaborazione tra la Nasa e l'Agenzia spaziale argentina, con la partecipazione di Brasile, Francia, Canada e Italia, ed è stato costruito per studiare la salinità degli oceani dallo spazio.

Le nuove misurazioni di umidità del terreno non erano obiettivi scientifici primari della missione, ma una squadra dell'US Department of Agriculture (USDA) ha sviluppato un metodo per recuperare i dati di umidità del suolo utilizzando lo strumento del radiometro a microonde.

Le mappe riprese da Aquarius sono notevolmente più "grossolane" in risoluzione spaziale rispetto alle misure della SMAP, la missione che è stata specificamente progettata per fornire le più alte misure di umidità del suolo in una risoluzione spaziale 10 volte migliore di quella offerta da Aquarius.

I suoli irradiano naturalmente microonde e il sensore nell'Acquarius rileva il segnale a microonde da 5 centimetri dalla terra, un segnale che varia leggermente con i cambiamenti di umidità del terreno.

Occorrono otto giorni perchè il satellite possa completare ogni sondaggio di umidità del suolo a livello mondiale, anche se con lacune nel terreno montagnoso o nella vegetazione, il segnale a microonde diventa difficile da interpretare.

Tom Jackson, ricercatore principale delle misure di umidità su Aquarius e idrologo all'USDA, ha dichiarato che la sua agenzia utilizza le informazioni di umidità del suolo per migliorare le previsioni dei raccolti. Queste previsioni non solo aiutano gli agricoltori e i mercati ad adeguare i loro prezzi in base alla produzione mondiale, ma consentono anche alle agenzie umanitarie di pianificare le risposte di emergenza alimentare.

Una versione animata di misure di umidità del suolo fatte da Aquarius rivela un modello dinamico di spostamenti in tutto il mondo tra i terreni secchi e umidi. Uno sguardo sulla costa orientale dell'Australia, durante la fine di gennaio e l'inizio di febbraio 2012, mostra l'impatto del ciclone Jasmine, una tempesta tropicale che ha portato forti piogge nel nord del Queensland.

In Africa, una larga fascia di suoli umidi corrisponde alla cintura delle piogge che viaggia a nord dell'equatore in inverno dall'emisfero australe, e poi si sposta a sud man mano che l'estate avanza. Gli effetti a terra dei monsoni sono evidenti nel subcontinente indiano da giugno a ottobre. Il Midwest degli Stati Uniti asciutto durante la siccità del 2012, e impregnato d'acqua durante le inondazioni di aprile e maggio 2013.

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Ma Aquarius ha alcune limitazioni nelle sue stime di umidità del suolo. L'impronta dello strumento impedisce di coprire piccole isole, coste e ogni pezzo di terra più stretto di 62 miglia, come la Baja della California o dell'Italia.

Altri fattori che interferiscono con il calcolo dell'umidità sono ad esempio gli alberi dalla chioma folta della foresta pluviale amazzonica, che distorce il segnale a microonde, mentre la neve e il ghiaccio ne impediscono l'utilizzo. Queste aree in cui i segnali a microonde sono difficili da interpretare sono mostrate in grigio scuro in nell'animazione di Acquarius.

Nel mese di novembre 2014 sarà lanciata una nuova missione SMAP, che avanzerà studi di umidità del suolo con la maggiore risoluzione spaziale e temporale. La nuova missione combinerà letture da radiometro a microonde, che sono accurate ma grossolane, con le misure prese dal suo radar di bordo, che sono meno precise, ma hanno una risoluzione spaziale superiore ai dati radiometrici.

Questo approccio fornirà mappe di umidità del suolo in tutto il mondo ogni tre giorni. Nel loro insieme queste caratteristiche della SMAP fornirà circa 500 volte il numero di misurazioni di umidità del suolo al giorno rispetto a SMOS o Acquarius.

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Questa immagine mostra le condizioni di umidità del suolo in tutto il pianeta nell'agosto 2013: zone aride sono rappresentate in scala di colore marrone, mentre le zone umide sono in blu e verde.

Ali Dorate

 

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