Meio ambiente

Desvendando os mistérios das chuvas com o FY-3G, o novo olho da Terra no céu

Santiago Ferreira

O satélite FY-3G, lançado pela Administração Meteorológica da China, representa um avanço significativo na medição da precipitação global a partir do espaço. Ao capturar dados precisos sobre a ocorrência, tipo e intensidade da precipitação em todo o mundo, incluindo sobre oceanos e terrenos complexos, o satélite melhora a nossa compreensão dos ciclos hídrico, energético e biogeoquímico da Terra. Crédito: Dr. Peng Zhang, Centro Meteorológico Nacional de Satélites

Medir a quantidade precisa de precipitação numa determinada área é simples quando existe equipamento especificamente concebido para capturar e transmitir com precisão dados de precipitação. No entanto, quantificar e identificar os tipos de precipitação em todos os locais da Terra apresenta desafios logísticos significativos.

É importante ressaltar que essas informações podem fornecer uma riqueza de dados para caracterizar e prever os ciclos hídrico, energético e biogeoquímico da Terra. Pesquisadores da China implantaram recentemente um satélite, FengYun 3G (FY-3G), que está coletando com sucesso dados de precipitação da Terra no espaço.

A missão do satélite FY-3G

Cientistas da Administração Meteorológica da China desenvolveram e lançaram um satélite criado para medir a precipitação da Terra com radar enquanto orbita no espaço. Esta é a primeira de duas missões de precipitação planeadas pela equipa para medir com precisão a ocorrência, tipo e intensidade de qualquer precipitação em todo o mundo, incluindo sobre oceanos e terrenos complexos. Especificamente, o satélite FY-3G foi projetado para avaliar a forma tridimensional (3D) da precipitação e outras precipitações para sistemas meteorológicos nas latitudes médias e baixas da Terra.

A equipe publicou seus resultados no Jornal de Sensoriamento Remoto.

Primeira observação feita por radar de medição de precipitação a bordo do FY 3G

O satélite FY-3G, desenvolvido pela Administração Meteorológica da China, representa um avanço na medição da precipitação global a partir do espaço, oferecendo informações detalhadas sobre os padrões de precipitação em todo o mundo e auxiliando na compreensão e previsão dos sistemas meteorológicos da Terra. Crédito: Dr. Peng Zhang, Centro Meteorológico Nacional de Satélites

“O primeiro satélite ativo de medição de precipitação na China (FY-3G) foi desenvolvido e lançado com sucesso, e o teste de comissão da plataforma do satélite e dos instrumentos (foi) concluído, ilustrando excelente desempenho. Os instrumentos de micro-ondas ativos e passivos combinados com instrumentos de imagem óptica… obtêm dados de observação de alta precisão da precipitação global. O satélite também pode cooperar com o satélite de Medição de Posição Global (GPM) em órbita para aumentar a capacidade dos cientistas de estudar a estrutura e o mecanismo da precipitação global, bem como realizar pesquisas sobre o ciclo da água”, disse Peng Zhang, primeiro autor do artigo de revisão e cientista líder do programa de satélites meteorológicos de órbita polar FY-3 no Centro Meteorológico Nacional de Satélites em Pequim, China.

Capacidades Técnicas e Impacto Global

O FY-3G marca a primeira missão de satélite de chuvas da China e a terceira missão desse tipo no mundo. O satélite pode medir nuvens, precipitação e perfis atmosféricos com o complemento de instrumentos de sensoriamento remoto integrados ao satélite.

Especificamente, o radar ativo de medição de precipitação por sensoriamento remoto (PMR) funciona em conjunto com um gerador de imagens de micro-ondas passivo MWRI-RM, que foi otimizado para melhorar a detecção de precipitação mais fraca sobre a terra e formas sólidas de precipitação. Um instrumento de imagem óptica, o MERSI-RM, auxilia outros instrumentos de micro-ondas na medição de nuvens e precipitação para facilitar a medição de precipitação em órbita baixa e a estimativa de precipitação infravermelha em órbita alta.

O instrumento GNOS-II, também incluído no satélite, utiliza variações nos dados do sistema global de navegação por satélite (GNSS) para medir com precisão a temperatura, a umidade e a velocidade da superfície do mar a partir do espaço. O FY-3G também abriga um gerador de imagens multiângulo polarizado infravermelho de ondas curtas (PMAI) e alta radiometria precisão calibrador integrado (HAOC).

Como dispositivo de medição de precipitação, o principal instrumento do satélite FY-3G é o radar ativo de medição de precipitação PMR, que cria uma representação 3D da precipitação caindo. Os dados coletados pelo instrumento podem então ser usados ​​para calcular a intensidade e o tipo de precipitação, melhorando a precisão das medições feitas no espaço.

“A China lançou com sucesso um satélite de medição de precipitação (FY-3G), e os resultados dos testes da comissão mostram que seu desempenho de medição é superior e podem ser obtidas informações de medição de precipitação 3D de alta precisão. O FY-3G e o GPM podem formar uma constelação virtual em órbita, o que aumenta muito a capacidade de medir e estudar a precipitação global. Os dados de observação global do FY-3G estão (disponíveis gratuitamente) para… usuários em todo o mundo através do Fengyun Satellite Data Center”, disse Zhang.

É importante ressaltar que o FY-3G melhorou a nossa compreensão da precipitação global, o que ajudará os cientistas a interpretar e prever melhor os ciclos hídricos e energéticos do nosso planeta. Esses dados serão usados ​​para melhorar a previsão de eventos climáticos extremos e informar o desenvolvimento do satélite de precipitação de próxima geração do programa, o FY-5.

Desenvolvimentos futuros

A equipa está encorajada pelos dados que recebeu do FY-3G, mas é necessário mais trabalho de processamento de dados para compreender totalmente a capacidade do satélite e as aplicações futuras. “A seguir, aceleraremos o desenvolvimento de um banco de dados de eventos de precipitação e de um conjunto de dados de precipitação com base em dados de satélite FY-3G. Também planejamos melhorar a precisão da inversão quantitativa da precipitação ativa por radar e fortalecer o serviço global de dados do satélite FY-3G. Também continuaremos a promover o plano de desenvolvimento de satélites de acompanhamento para garantir a observação contínua da precipitação”, disse Zhang.

Outros colaboradores incluem Songyan Gu, Lin Chen, Jian Shang, Manyun Lin, Aijun Zhu, Honggang Yin, Qiong Wu, Yixuan Shou, Fenglin Sun, Hanlie Xu, Guanglin Yang, Haofei Wang, Lu Li, Sijie Chen e Naimeng Lu do Key Laboratório de Calibração Radiométrica e Validação para Satélites Ambientais no Centro Meteorológico Nacional de Satélites (Centro Nacional de Clima Espacial) da Administração Meteorológica da China em Pequim, China e no Centro de Inovação do Satélite Meteorológico FengYun em Pequim, China; e HongWei Zhang, da Academia de Tecnologia de Voo Espacial de Xangai, em Xangai, China.

Este trabalho foi apoiado pelo sistema de aplicação terrestre do projeto de satélite meteorológico FY3-03 e pelo Programa Internacional de Constelação de Observação do Ciclo da Água Espacial (concessão nº 183311KYSB20200015).

Santiago Ferreira é o diretor do portal Naturlink e um ardente defensor do ambiente e da conservação da natureza. Com formação académica na área das Ciências Ambientais, Santiago tem dedicado a maior parte da sua carreira profissional à pesquisa e educação ambiental. O seu profundo conhecimento e paixão pelo ambiente levaram-no a assumir a liderança do Naturlink, onde tem sido fundamental na direção da equipa de especialistas, na seleção do conteúdo apresentado e na construção de pontes entre a comunidade online e o mundo natural.

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