Satelites Meteorologicos
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SATÉLITES METEREOLÓGICOS Óliver Suárez Lorenzo Águeda L. Rey Martínez.
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SATÉLITES
METEREOLÓGICOS
Óliver Suárez Lorenzo Águeda L. Rey Martínez.
ÍNDICE:
1. Introducción.
2. Utilidad.
3. Primeros satélites metereológicos.
4. Clasificación: POES y GOES.
5. La transmisión de datos.
6. La recepción de datos.
7. La teledetección.
8. Obtención de imágenes.
9. Interpretación de datos.
10.Satélite METEOSAT
1. INTRODUCCIÓN:
La comunidad meteorológica fue de las primeras que se dio cuenta de
las enormes posibilidades que le ofrecían los satélites; si el primer satélite
artificial se puso en orbita en 1957, el primer satélite meteorológico de los
EE.UU., el TIROS 1, circulaba alrededor de la tierra en abril 1960.
En cuanto a los satélites meteorológicos de la URSS, el primero fue el
COSMOS 122 lanzado en junio de 1966 aunque ya otros COSMOS anteriores
por ejemplo, el COSMOS 14 lanzado en abril de 1963, tuviesen alguna
experiencia meteorológica
En poco más de 20 años se han puesto en órbita con éxito alrededor de
100 satélites meteorológicos y entre 1959 y la actualidad se han lanzado más
de 270. Lo que cabría preguntarse ahora es si el enorme esfuerzo que ello
representa ha valido la pena.
Pues bien, la utilización de todas las posibilidades que brindan los
satélites exige unas inversiones importantes en instalaciones y equipos, un
mantenimiento costoso y cualificado, y un personal bien instruido y formado.
Por ello pocos países han alcanzado un alto nivel en el uso de los satélites
meteorológicos. De todas formas, con equipos más sencillos también pueden
realizarse aplicaciones muy útiles y tanto más valiosas cuanto peor sea la
infraestructura meteorológica del país del que se trate.
Sin embargo, los satélites meteorológicos no pueden reemplazar a otros
procedimientos más convencionales; simplemente vienen a complementarlos y,
mejorarlos. Los satélites meteorológicos están manejados por muy pocos
países y son además muy vulnerables por lo que en una situación conflictiva es
posible que no pudiesen ser utilizados como en la actualidad.
2. UTILIDAD:
La utilidad de los satélites metereológicos es la de poder visualizar el
conjunto Tierra-atmósfera, y extraer la máxima información posible a través de
distintas técnicas y procesos para obtener los productos cuyo objetivo se basa
en el análisis cualitativo y cuantitativo de las imágenes obtenidas.
Las imágenes de los satélites metereológicos se utilizan principalmente
para la visualización de nubes, clasificación, observación del vapor de agua
existente en la alta y media atmósfera, temperaturas de la superficie de la
Tierra y temperatura superficial del mar.
En la actualidad los distintos satélites metereológicos pueden observar
con precisión las depresiones y la evolución de los frentes a lo largo del mundo.
El esfuerzo económico que efectúan los gobiernos en el mantenimiento y
actualización de los sistemas de teledetección, es compensado por la mayor
rapidez y exactitud de los datos, que en las anteriores observaciones
convencionales se obtenían a partir de barcos científicos.
3. PRIMEROS INGENIOS ESPACIALES: EE.UU. desarrolló dos programas de satélites meteorológicos:
o la serie TIROS (1960) y
o la serie NIMBUS (1964).
Superada la fase experimental en 1966, los satélites de la serie TIROS
(Televisión and Infrared Observation Satellite) cambiaron su denominación por
ESSA (Environmental Science Services Administration), siendo sustituidos más
tarde (1970) por una versión mucho más mejorada: ITOS (Improved Tiros
Operational Satellite). Los satélites NIMBUS fueron una serie más avanzada.
En 1972 aparece una nueva serie de vehículos meteorológicos: los
satélites ERTS (Earth Resources Technology Satellite) con la finalidad de
localizar recursos naturales: yacimientos minerales, campos petrolíferos,
bancos de pesca...
Hasta la era Gorbachov poco se ha podido saber del desarrollo de estos
satélites de la Unión Soviética. Como gran potencia mundial ha mantenido un
programa de soporte a estos satélites. Especialmente han permitido además el
acortar el tiempo de navegación, al poder visualizar y elegir zonas marítimas
libres de hielo. Han contribuido también en la mejora de la irrigación de los
valles de Tian Shan y del Himalaya, al facilitar datos precisos sobre la
distribución de la nieve de la montaña.
El servicio de fotografía metereológica con fines civiles recibe el nombre
de METEOR. También utiliza satélites Molnya y algunos de la serie COSMOS.
Éstos últimos disponían de cámaras convencionales con una resolución algo
inferior a la que utilizaban los TIROS. Posteriormente la calidad de la imagen se
ha mejorado, entrando últimamente en servicio satélites con sensores
infrarrojos y con el sistema APT.
En cuanto a Europa el primer satélite Meteosat no apareció hasta 1977.
4. CLASIFICACIÓN:
Al igual que el resto de satélites artificiales, pueden clasificarse en
geoestacionarios y polares:
1. POES (Polar Orbiting Environmental Satellite):
Los más utilizados son:
• Los TIROS (Televisión and Infrared Observational Satellite): sus
nombres figuran como NOAA (National Oceanic and Atmospheric
Administration) seguido de un número (NOAA-12, NOAA-14, etc.).
• Los METEOR (METEOR-2, METEOR3-5, etc.).
La energía necesaria para su funcionamiento procede de paneles
solares, los cuales son capaces de proporcionar 200 watios de potencia.
Sus características principales son:
o Órbita polar o heliosíncrona, orbitando pues de polo a polo, con
frecuencia establecida o sincronizada.
o Orbitan casi perpendicularmente al ecuador terrestre con
inclinaciones comprendidas entre 80º y 100º.
o La altura de la órbita está entre 800 y 1200 kilómetros, esto implica
por un lado que el período de sus órbitas es corto oscilando sobre los
90 minutos, y por el otro, que el tiempo visible entre horizontes
cuando pasan por la vertical de la estación en el punto de telemetría
es como máximo de 15 minutos.
o Orbitan fijos (sin rotar sobre su eje) y como sensor utilizan un
radiómetro denominado AVHRR que barre línea por línea la
superficie de la Tierra a medida que el satélite avanza.
o Pasan dos veces al día por el mismo punto.
o Operan en dos modos: uno denominado APT (Automatic Picture
Transmition) de baja resolución y otro de alta llamado HRPT (High
Resolution Transmition).
o Transmiten sus datos en dos frecuencias, una para cada modo.
Tiros-
Noaa Meteor
o Los TIROS trabajan en cinco bandas, dos en visible y tres en IR. Los
satélites rusos Meteor también pertenecen a este grupo.
o El tiempo en el que están operativos este tipo de satélites es de dos
años.
o Se utilizan para visualizar los fenómenos atmosféricos de latitudes
altas, ya que las zonas geográficas situadas por encima de los 60º de
latitud no puede ser monitorizadas por los satélites geoestacionarios
debido a la esfericidad de la Tierra.
2. GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite):
Este tipo de satélites giran en torno a la Tierra sincronizados con su
velocidad de rotación, es decir, se encuentran situados siempre sobre un
mismo punto de la superficie terrestre.
Actualmente se encuentran en operatividad:
• Americanos: GOES-E y GOES-W (Geostationary Operational
Meteorological Satellite)
• Meteosat-7 (European Geostationar y Meteorological Satellite)
• Meteosat-6
• Meteosat-5
• Rusia: GOMS (Geostationary Operational Environmental Satellite)
• India: INSAT (Indian Satellite)
• China: FY-2
• Japón: GMS (Geostationary Environmental Satellite)
Algunas de las características más destacables de este grupo son:
o Altura sobre la superficie de la Tierra de aproximadamente de 36000 km.
y aproximadamente sobre la línea del ecuador.
o Velocidad de giro de 100 RPM.
o Permiten la observación continuada de un área geográfica las 24 horas
del día, ya que completan en este tiempo una órbita alrededor de la
Tierra.
o Operan en dos modos: uno de alta resolución HRI (High Resolution
Image) y otro de baja denominado WEFAX (Weather Facsimile).
o Transmiten sus datos en dos frecuencias, una para cada modo.
Los METEOSAT, administrados por la agencia EUMETSAT de Europa,
pueden visualizar este continente y África ya que se encuentra ubicado sobre la
longitud de 0°. Trabajan en tres bandas: IR, Visible y Vapor de Agua.
El GOES trabaja en una banda visible, una en IR y una de Vapor de
Agua. Poseen un radiómetro que barre línea por línea la superficie de la tierra
a medida que el satélite gira. Tienen un tiempo de operatividad de aprox. 5
años.
GMS
Meteosat
Han sido lanzados cinco y son administrados por agencias
norteamericanas. El Goes-E en 75° Oste, que visualiza toda América y el Goes-
W en 135° Oeste que observa el océano Pacífico. Incluyen una técnica de
estabilización por tres ejes y contiene instrumentos independientes para
imágenes y sondeo.
El GMS en 140° Este, visualiza Asia del Este, Oceanía e Indonesia.
El INSAT administrado por la India en 74° Este, que visualiza Asia del
Oeste y la región Indochina.
5. TRANSMISIÓN DE DATOS:
Los radiómetros, que son los sensores ubicados en los satélites
meteorológicos, toman las imágenes línea a línea, formando luego en la
estación de Tierra una imagen compuesta por pixels, cuyos tonos de gris
corresponde a un valor de temperatura de brillo determinado. Los radiómetros,
envían una señal radioeléctrica, luego se calibran y se obtienen datos en
unidades representativas. De esta forma a cada punto de la imagen le
corresponde una temperatura asociada a un tono de gris.
En general, los dos tipos de satélites meteorológicos que existen poseen
sistemas similares adaptados a uno u otro caso. Los datos se toman a través
de un barrido, línea por línea hasta completar una imagen. Luego en las
estaciones de Tierra es donde se realiza el tratamiento fino y la calibración de
acuerdo al tipo de imagen que se procese.
Los geoestacionarios barren línea a línea, éstas se graban en cinta hasta
completar la imagen y luego la envían a Tierra. Este proceso toma su tiempo
por lo que sólo es posible obtener imágenes cada media hora.
Los polares en cambio no graban sus imágenes sino que emiten cada
línea a medida que barren la superficie de la Tierra en su recorrido, se pueden
obtener entonces imágenes compuestas casi en tiempo real.
TRANSMISIÓN EN SATÉLITES POLARES:
El sensor que utilizan se llama AVHRR (Advanced Very High Resolution
Radiometer): Radiómetro avanzado de muy alta resolución. Estos radiómetros
avanzados, transmiten las fotografías de muy alta resolución, en formato digital
HRPT (High Resolution Picture Transmision).
La transmisión de los datos de este tipo de satélites, se realiza en el modo
HRPT y su finalidad es la de aprovechar al máximo toda la información de los
diferentes canales que este sistema permite.
Simultáneamente envían también "datos secundarios" en modo de baja
resolución, en el formato analógico APT, se reducen en resolución y se
transmiten multiplexados en el tiempo, con la única finalidad de que su
recepción sea más sencilla y facilite el desarrollo de estaciones meteorológicas
terrestres que puedan predecir situaciones de peligro con la mayor antelación
posible.
El formato APT consiste en una portadora modulada en frecuencia por una
subportadora de 2.400 Hz, que cambia de amplitud con la señal de vídeo. Las
diferentes tonalidades desde el nivel de negro hasta el de blanco dependen de
la profundidad de la modulación. De esta forma se definirán la intensidad de los
puntos que forman la imagen.
De esta forma, con una interface APT o demodulador, conseguimos adaptar
las señales recibidas de los satélites, al software que emplearemos para su
descodificación.
TRANSMISIÓN EN SATÉLITES GEOESTACIONARIOS:
Se utilizan dos modos de funcionamiento que trabajan en la banda de 1600 Mhz:
WEFAX (Weather Faxsimile), que consiste en la recepción en HF de
mapas de isobaras enviadas por estaciones meteorológicas repartidas
por todo el mundo. Este es un modo de baja resolución con un máximo
de 25 Km.
Y otro de alta resolución, el HRI (High Resolution Image). Los Meteosat
tienen para este modo una resolución de 5 Km y los GOES de 1.1 Km
6. RECEPCIÓN DE DATOS:
PARA SATÉLITES POLARES:
Estos satélites ya están equipados para la obtención de imágenes
de baja resolución (APT) y datos con una cabecera de calibración para el
procesamiento de las imágenes cuantitativas (HRPT) en Tierra.
Para el primer modo sólo es necesario que la estación disponga
de una antena omnidirecional estática, pero para el segundo es
necesario contar con una antena parabólica de no menos de tres metros
de diámetro. La antena ideal por su simplificación, rendimiento y bajo
coste es una antena de dipolos plegados o de “doble molinete”. Esta
antena es omnidireccional, con polarización circular, evitando tener que
estar pendiente del recorrido de l satélite. Su construcción es bastante
sencilla, pero hay que tener bastante cuidado con el enfasamiento de los
dipolos. En la siguiente figura se muestra un ejemplo de este tipo de
antenas.
PARA SATÉLITES GEOESTACIONARIOS (METEOSAT):
Hay dos sistemas básicos:
- SDUS (Secondary Data User Station): Está configurada para obtener
imágenes con calidad fotográfica (WEFAX), visualizables directamente
en el monitor de un ordenador. Es el sistema de menor coste. Cada pixel
de la imagen obtenida por éste tipo de estaciones no lleva consigo un
valor específico calibrado de temperatura de brillo, sólo es un valor
asociado a un rango de 255 tonos de grises. A mayor temperatura, más
oscuro, a menor, más claro.
- PDUS (Primary Data User Stations): Pueden obtenerse imágenes de
alta resolución (HRI) y multiespectrales. Los datos en bruto que el
satélite envía son procesados previamente en Tierra a través de grandes
estaciones especializadas en el tratamiento de estos datos como la de
Darmstadt en Alemania. Este pre-proceso incluye la calibración de la
radiancia y correcciones en las perturbaciones de la órbita y altura del
satélite. Estos datos pre-procesados son devueltos al satélite para que lo
retransmita para los usuarios y obtengan imágenes cuyos puntos
contengan información detallada y calibrada que permitirán hacer
estudios a nivel de investigación científica.
En cuanto al tipo de antenas, se simplifica enormemente la mecánica
para la construcción de la antena para este tipo de satélites, pero es
necesario conseguir cerca de 21 dBi de ganancia y tratar de tener la
mayor calidad posible en el cable coaxial que alimentará al receptor. Una
antena parabólica estándar “TVSAT” de 1 metro de diámetro con la
correspondiente modificación del foco para adaptarlo a la banda, puede
ser válida. También se podría utilizar una antena direccional Yagi de
elevada ganancia, de la que se hablará más adelante.
EQUIPAMIENTO SIMPLE PARA LA RECEPCIÓN DE IMÁGENES
WEFAX Y APT:
Listado de los elementos necesarios para una estación simple de
recepción de imágenes APT y WEFAX es el siguiente:
o Antena parabólica de 1,5 metros con iluminador y todos sus
componentes para los geoestacionarios, ya que estos
trabajan en frecuencias de Ghz.
o Antena omnidireccional cuadrifilar de 20 dB para los
polares.
o Preamplificador de antena (GaAs-Fet) de 18-20 dB de
ganancia.
o Cable coaxial de 75 Ohmios.
o Convertidor de banda de 1.6 Ghz a la banda de 137 Mhz.
o Conmutador.
o Receptor de banda ancha de bajo ruido para 137 Mhz.
o Demodulador-Digitalizador para introducir datos en un
ordenador.
o También será necesario un programa de obtención de
imágenes.
7. TELEDETECCIÓN:
Los radiómetros están fabricados especialmente para detectar radiación
electromagnética en las bandas correspondientes a la luz visible e Infrarroja
que es la radiación natural emitida por la Tierra. Otra banda de absorción
infrarroja es utilizada también en los geoestacionarios, para la detección del
vapor de agua. En los dos primeros casos se trabaja con espectros de emisión
y en el tercero con la zona del infrarrojo absorbida por el vapor de agua.
Los sensores ubicados en los satélites deben adaptarse y calibrarse
según las características de absorción y emisión de los componentes de la
atmósfera y el suelo terrestre. Además, los datos del radiómetro deben
transformarse en unidades físicas útiles: temperatura, radiancia, etc.
A continuación se muestran algunas de las características más
importantes de los radiómetros más comunes:
Los gases atmosféricos condicionan enormemente la radiación que es
capaz de alcanzar y dejar la atmósfera. Teniendo en cuenta esto, se tiene que
hay que seleccionar las bandas espectrales de los radiómetros de los satélites
meteorológicos para de detectar la radiación emergente.
Así en el siguiente cuadro podemos ver los canales espectrales de los
radiómetros:
Canal 1
de 0.58 - 0.68 µm
luz visible - nubes diurnas - cartografía de la superficie
Canal 2
de 0.725 - 1.10 µm
rojo final de la luz visible e infrarrojo cercano delimitación de la superficie de las aguas superficiales, hielos y fusión de nieve
Canal 3ª
1.58 - 1.64 µm nieve/discriminación del hielo (AVHRR a partir del NOAA 15, NOAA K, L y M)
Canal 3
de 3.55 - 3.93 µm
infrarrojo medio - temperatura de la superficie del mar cartografía de las nubes por la noche
Canal 4
de 10.3 - 11.3 µm
infrarrojo medio - temperatura de la superficie del mar cartografía de las nubes por la noche
Canal 5
de 11.5 - 12.5 µm
infrarrojo medio - temperatura de la superficie del mar cartografía de las nubes por la noche
Los canales 1 y 2 sensibles a la luz solar nos muestran su luz reflejada
desde la Tierra. Son los apropiados para observar las nubes, los límites de los
mares, continentes e islas. También el relieve del suelo, incluso de las zonas
heladas.
El canal 3 se encuentra entre el espacio espectral de la luz solar
reflejada y la radiación de la Tierra. Es sensible a fuentes de calor extremas
como el fuego.
Los canales 4 y 5 miden la radiación de la Tierra. Permiten evaluar la
temperatura terrestre y la observación de las nubes durante la noche.
Los canales 2(VIS) y 4(IR) son los canales que transmiten en las
pasadas durante el día y los canales 3(mIR) y 4(IR) en las pasadas nocturnas.
Las magnitudes atmosféricas que los sensores metereológicos pueden
detectar son entre otras:
- Nubes.
- Temperatura en la estratosfera y la troposfera.
- Intercambio de radiación de la Tierra.
- Química del aire (ozono, dióxido de carbono, aerosoles).
- Movimiento del hielo y corrientes marinas.
- Hielo marítimo.
- Nutrientes para especies marinas.
8. OBTENCIÓN DE IMÁGENES:
El sistema necesario para convertir en imágenes la información que
emiten los satélites meteorológicos consiste en:
o una antena,
o un preamplificador,
o una línea de transmisión ,
o un receptor,
o un demodulador y
o un ordenador.
La señal de radio que emite el satélite se convierte, por medio del
receptor en una señal audible. Después gracias al demodulador que va entre
el receptor y el ordenador, éste podrá entender las señales audibles de la radio.
Es decir, que para presentar la imagen en una pantalla hay que hacer
dos tareas:
1º: convertir la amplitud “volumen” variable del tono de la subportadora
de la señal del satélite en una tensión variable, que a su vez por medio de un
conversor analógico-digital, se convierte en señales digitales que pueden ser
procesadas por un ordenador. Esto es la demodulación.
2º: después el ordenador debe presentar en el monitor, en forma de
imagen, las señales digitales que recibe del demodulador. De ello se encarga
un programa.
9. INTERPRETACIÓN DE DATOS:
La utilización de imágenes provenientes de más de un canal permite
identificar de manera más sencilla algunos fenómenos atmosféricos o
características de la superficie. Por eso se definen varias bandas y se obtienen
imágenes en cada una de ellas:
IMÁGENES VIS:
Las imágenes visibles ofrecen, la mayor resolución espacial. Los
continentes, las nubes y el océano son claramente visibles. Durante la noche,
no se pueden obtener imágenes VIS a partir de satélites meteorológicos
estándar. El mar, los grandes ríos y los lagos, aparecen oscuros. En líneas
generales, el suelo aparece más brillante que el mar, pero más oscuro que las
nubes. En una presentación normal las nubes aparecen blancas o gris claro.
Presentamos dos ejemplos de imágenes en la banda de luz visible:
Ejemplo 2º (VIS)
IMÁGENES IR:
La banda IR más común para los satélites meteorológicos está ubicada
en la ventana de los 10 - 12.5 m m. En esta ventana la atmósfera terrestre es
relativamente transparente a la radiación emitida por la superficie del planeta.
Las imágenes IR indican la temperatura de las superficies radiantes. Las nubes
aparecen en general, más blancas que la superficie del planeta debido a su
menor temperatura, es decir, los objetos más calientes aparecen más oscuros
que los fríos.
En las siguientes figuras podemos ver dos ejemplos de imágenes en la
banda IR:
Ejemplo 2º (IR)
IMÁGENES DE VAPOR DE AGUA:
Las imágenes de vapor de agua (Water Vapor, WV) se obtienen a partir
de la radiación emitida a una longitud de onda alrededor de los 6.7 mm.
Representan la cantidad de vapor de agua de la atmósfera. Son útiles
para indicar zonas de aire húmedo y seco. Los colores oscuros indican aire
seco, mientras que un blanco más brillante indica que el aire es más húmedo.
En las siguientes figuras podemos ver dos ejemplos de imágenes en la
banda de WV:
Ejemplo 2º (WV)
Con las fotos que se pueden ver en color, lo que se ha hecho es un
realce de color. El realce de color implica efectuar una reasignación de colores
a cada pixel de la imagen basándose en el valor del pixel. Las tablas de
asignación de valores especifican estas relaciones entre valores de entrada y
salida; las relaciones se muestran en un gráfico, denominado curva de realce.
Cuatro resumen de las características de cada banda:
Interpretación Imágenes VIS Imágenes WV Imágenes IR
Reflectividades del suelo
Detecta la radiación emitida por el vapor de agua
Las imágenes recibidas en este canal constituyen un mapa térmico de la Tierra y de las cimas de ls nubes.
El agua del mar tiene poca reflectividad. Se distingue por los colores oscuros
No se perciben los contornos del suelo
Los cuerpos más fríos tienen escasos valores de radiación. Y los cálidos al revés. nubes blancas (fríos) colores blancos. El suelo cálido (Sáhara), oscuro.
Nubes, gran reflectividad. Colores claros. Los suelos desnudos y arenosos más claros que los vegetales
Gris oscuro o negro: seco en todos los niveles o húmedo solamente en los niveles más bajos. Gris medio: humedad media en la media y alta troposfera. Blanco brillante: humedad alta a todos los niveles y/o presencia de nubes densas
Se pueden identificar capas de nubes a diferentes alturas, debido a las diferentes tonalidades correspondientes a las temperaturas de sus cimas
En el siguiente cuadro se presentan las características de la obtención
de la imagen en cada una de las bandas definidas anteriormente:
Bandas espectrales
VIS: 0.4 /1.1 um
WV: Vapor de agua 5 / 7 / 7.1 um
IR térmico: 10.5 /12.5 um
Líneas por imagen 5.000 2.500 2.500
Pixel por línea 5.000 2.500 2.500
Resolución (punto sub-satélite) * 2.5 Km 5 Km 5 Km
*Alejándonos de este punto el área abarcada por cada píxel aumenta. Para la Península Ibérica es de unos 50 Km2.
10. SATÉLITE METEOSAT: METEOSAT es el acrónimo de European Geostationar y Meteorological
Satellite.
SATÉLITE METEOSAT
Constituye desde 1977 nuestro sistema de observación meteorológica
por satélite. Se encuentra enclavado en una órbita geoestacionaria sobre el
golfo de Guinea, en la posición 0º, justo donde se cruza el ecuador terrestre con
el meridiano de Greenwich. Por su condición de estacionario, con respecto al
observador, parece estar fijo en el cielo.
Dispone de un dispositivo que le obliga a girar sobre su eje a 100
revoluciones por minuto. Éste movimiento hace que el radiómetro del satélite
explore en forma de barrido, de este a oeste, y línea a línea, la imagen estática
de la Tierra, necesitando 25 minutos para completar cada imagen. Después de
cada rotación, se inclina el espejo del escáner, para escanear una nueva franja.
Para cada una de las imágenes dispone de tres canales de
observación: el VIS de 0'5 a 0'9 µm, el de WV 5'7 a 7'1 µm y IR 10'5 a 12'5 µm.
IMAGEN IR IMAGEN VIS IMAGEN WV
Cada una de estas imágenes está formada por 2500 x 2500 elementos,
con una resolución aproximada de 5 Km2 en el punto situado bajo el satélite.
Esta resolución disminuye a medida que nos alejamos del nadir. En nuestra
latitud la resolución tiene unas medidas aproximadas a los 7 Km2.
Usualmente no se trabaja con la imagen completa de la Tierra. Se
prefiere utilizar un formato que sea compatible con la gran mayoría de los
equipos de interpretación de las imágenes, aceptándose el estándar de 512 x
512 pixels.
Esta imagen capturada digitalmente es enviada por el Meteosat al ESOC
(European Space Operations Center), en Darmstadt, Alemania para ser
procesada. A la imagen se le corrigen ciertas deformaciones, se le añaden las
cruces de los meridianos y paralelos, así como los contornos de los
continentes. La imagen ya tratada se devuelve al satélite para que la vuelva a
transmitir a la Tierra mediante dos canales. El primero con datos analógicos en
el formato APT-WEFAX para uso a estaciones secundarias. El segundo canal
con datos digitales de alta resolución HRPT, para análisis informáticos
sofisticados, ya que aporta también datos suplementarios, como la temperatura
de la Tierra y la temperatura y altura de las nubes.
En el canal de APT, la imagen de la Tierra se divide en 9 sectores, que
son transmitidos uno detrás de otro cada 4 minutos. Antes de cada imagen hay
una señal de "start" de 300 Hz, con una duración de 3 segundos. A
continuación la señal de "fase" con una duración de 5 segundos. A continuación
sigue la "imagen" con una duración de 200 segundos seguida a continuación de
la señal de "stop" durante 5 segundos a 450 Hz.
La señal de video es modulada en doble banda lateral. Utiliza una
subportadora a 2.400 Hz para modular en FM la frecuencia de 1.7 GHz. Dos
transmisores de cerca de 60 W transmiten en banda "S" los dos canales:
o Canal-1 transmite en contínuo en la frecuencia: 1.694'5 MHz.
o Canal-2 transmite intermitente en la frecuencia: 1.691'0 MHz
También es posible ver el otro hemisferio: Norteamérica y Sudamérica
cuando el satélite americano GOES-E, estacionado a 75º Oeste transmite al
Meteosat para Europa.
EJEMPLO DE IMAGEN VISTA DESDE EL METEOSAT:
Esta sería una imagen VIS en la que se puede observar cómo amanece
en gran parte de España. En este caso, es equivalente a la que verían
nuestros ojos desde el satélite si viésemos en una escala de grises.
La mitad occidental peninsular está nublada y la otra mitad despejada.
De Canarias no podemos inferir la cobertura nubosa que la afecta, ya que aún
es de noche.
¿QUÉ NECESITARÍAMOS PARA RECIBIR EL METEOSAT?:
Para recibir el Meteosat en 137 Mhz necesitaríamos un convertidor y una
antena parabólica.
Al ser geoestacionario se simplifica enormemente la mecánica si
pretendemos la construcción de la antena para recepción:
Una antena parabólica estándar de "TVSAT" de alrededor de 1m de diámetro
con la correspondiente modificación del foco para adaptarlo a la banda, puede
ser suficiente. Otras posibilidades puede ser una antena direccional Yagui con
la suficiente ganancia o también una CORNER formada por un diedro de 45º
con un preamplificador de bajo ruido.
Plano para la construcción de la antena Yagui para la recepción del satélite
Meteosat:
La recepción del satélite Meteosat, se efectúa con un receptor
preparado para la entrada de un conversor para el Meteosat. Un equipo de
comunicaciones de FM de la banda de 2 mts (144-146) si su recepción le
permite desplazarse hasta la frecuencia 136/138 MHz puede ser suficiente.
Pero generalmente, la recepción del satélite Meteosat se realiza mediante un
"down converter", o sea un conversor de 1600 MHz., a la frecuencia de 137
MHz.
Receptor.
LINEAS FUTURAS:
La segunda generación de satélites METEOSAT, que se lanzarán en un
futuro cercano, va a ser mejor que el actual. Veamos la siguiente tabla
comparativa:
Nº de Canales Resolución espacial Resolución
temporal
METEOSAT actual 3: IR,VIS,WV
5, 2.5 y 5 Km., respectivamente, en punto subsatélite, ps
Imágenes cada 30 min.
METEOSAT SEGUNDAGENERACIÓN, MSG
12: IR,VIS,WV Y 9 más
2.5, 1 y 2.5 Km., respectivamente en el ps
Imágenes cada 15 min.
