Os satélites CYGNSS medem a velocidade do vento determinando o quão agitada é a água de um sinal de microondas refletido na superfície do oceano. Semelhante a como a luz pode refletir uma imagem clara ou distorcida da lua em um lago, dependendo se a água tem ondulações ou não, o sinal de microondas muda dependendo de quão suave (vento fraco) ou agitado (vento forte) o oceano é. Crédito:Universidade de Michigan
Furacões trazem chuvas fortes e ventos fortes para as comunidades costeiras, uma combinação potente que pode causar danos devastadores. Em 2016, a NASA lançou um conjunto de oito satélites denominado Cyclone Global Navigation Satellite System, ou CYGNSS, missão de reunir mais dados sobre os ventos nesses ciclones tropicais como parte de um esforço para aumentar a cobertura de dados de furacões e previsões de ajuda. Como o primeiro ano de dados está sendo avaliado, surgiu uma capacidade nova e inesperada:a capacidade de ver através das nuvens e da chuva as paisagens inundadas.
Os mapas de cheias são possíveis graças a uma das inovações da constelação CYGNSS. O sinal de microondas que os satélites CYGNSS usam para detectar a velocidade do vento com base na agitação do oceano não é gerado pelos satélites. Em vez disso, os satélites usam os sinais constantes e onipresentes do sistema Global Positioning Satellite (GPS), que também responde aos reflexos da água parada e à quantidade de umidade no solo.
"Antes de 2015, as pessoas achavam que era possível usar os dados de reflexão do GPS sobre a terra para observar várias coisas, mas não houve muitas observações para provar isso, "disse Clara Chew, pesquisador da University Corporation for Atmospheric Research in Boulder, Colorado. "Com o lançamento do CYGNSS, finalmente fomos capazes de realmente provar que sim, esses sinais são muito sensíveis à quantidade de água no solo ou na superfície. "
Chew desenvolveu mapas de inundação da costa do Texas após o furacão Harvey e de Cuba após o furacão Irma, bem como mapas de inundações do rio Amazonas no Brasil, que transborda seus bancos sazonalmente.
Os dados do CYGNSS delineiam os riachos e tributários da bacia amazônica na América do Sul. Crédito:Clara Chew
“Quando fizemos nosso primeiro mapa completo da Amazônia, todos ficaram realmente chocados porque você pode ver muito dos menores, rios menores em toda a bacia, e ninguém sabia que veríamos rios com mais ou menos cem metros de largura nos dados, "Chew disse, observando que a resolução nativa de dados sobre o oceano varia entre 10 e 15 km e tem uma média consistente de 25 km.
"Quando vi as primeiras imagens terrestres de corpos d'água no interior, Fiquei surpreso com a qualidade deles, "disse Chris Ruf, Pesquisador principal do CYGNSS na Universidade de Michigan em Ann Arbor. "Nós sabíamos de antemão que haveria alguns casos de dispersão coerente possíveis. Esse é o fenômeno que cria essas imagens de alta resolução. Raramente acontece no oceano e não tínhamos realmente considerado com que frequência poderia acontecer na terra. que isso acontece com bastante frequência, e quase sempre ao observar pequenos corpos d'água no interior. Isso promete abrir áreas inteiramente novas de investigação científica. "
A vantagem do CYGNSS sobre outros sensores baseados no espaço para detecção de inundações é sua capacidade de ver através das nuvens, chuva e vegetação que podem obscurecer as águas das enchentes. Atualmente, a detecção de inundações é geralmente feita por sensores ópticos nos satélites Landsat do U.S. Geological Survey-NASA, que não pode ver através das nuvens, e os sensores de microondas nas Sentinelas 1 e 2 da Agência Espacial Europeia, que não pode ver através da vegetação. Capturar dados de oito satélites em vez de um é outra vantagem porque diminui o tempo entre as observações para os locais, significando mais cobertura, mais rapidamente, de inundações nos trópicos. Juntos, isso significa que o CYGNSS poderia preencher lacunas na cobertura atual.
Um mapa da América do Sul, onde alguns dos dados foram coletados. Crédito:NASA / JPL / NIMA
Contudo, este tipo de detecção ainda está em seus primeiros dias de desenvolvimento, e Chew e outros estão explorando como inferir a quantidade de água presente e outros parâmetros para complementar a umidade do solo e os dados de inundação de outros satélites. Além disso, Os dados CYGNSS atualmente levam dois dias para ir da observação aos usuários de dados.
"É muito apropriado que uma das coisas novas que o CYGNSS seja inesperadamente bom em determinar, a extensão da inundação, muitas vezes é uma consequência direta do que foi projetado para medir, ou seja, furacões, "Ruf disse." Então agora, não só seremos capazes de observar os furacões enquanto eles estão sobre o oceano, agora também seremos capazes de mapear muitos dos danos que causam com as enchentes após o desembarque. "
