Para analisar as mudanças climáticas ou fornecer informações sobre perigos naturais, por exemplo, é importante que os pesquisadores reúnam conhecimentos sobre a chuva. Um melhor conhecimento da precipitação e sua distribuição poderia, por exemplo, ajudam a proteger contra inundações de rios. Em terra, as estações de monitoramento podem fornecer dados por meio da coleta de precipitação. No mar, não é tão fácil.

Uma nova abordagem de uma equipe em torno de Milad Asgarimehr, que trabalha na seção GFZ de Técnicas Geodésicas Espaciais e na Universidade Técnica de Berlim, juntamente com pesquisadores do Laboratório de Pesquisa do Sistema Terrestre da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional dos EUA (NOAA) e da Universidade de Potsdam, usa informações contidas em sinais de radar de satélites GNSS (Global Navigation Satellite System) para detectar chuva sobre o mar. A tecnologia é chamada de Reflectometria GNSS. É um método inovador de sensoriamento remoto por satélite com um amplo espectro de aplicações geofísicas. As-garimehr e seus colegas já publicaram seus resultados no jornal Cartas de pesquisa geofísica .

De acordo com os pesquisadores, a nova abordagem pode ajudar a monitorar a precipitação atmosférica melhor do que antes. Asgarimehr:"Nossa pesquisa pode servir como um ponto de partida para o desenvolvimento de um indicador de chuva adicional. Podemos fornecer informações de precipitação usando a refletometria GNSS com resolução temporal e cobertura espacial sem precedentes."

"GNSS são 'sistemas de navegação para todos os climas, '"explica Asgarimehr." Uma suposição básica de longa data era, portanto, que seus sinais são compostos de tal forma que não são visivelmente atenuados por nuvens ou precipitação típica na atmosfera e, portanto, não pode detectar precipitação. " efeito diferente para detectar chuva sobre o mar:A aspereza da superfície do mar.

A refletometria GNSS pode medir a rugosidade da superfície do mar

Essa superfície é 'áspera' principalmente porque os ventos criam ondas nela. A força dos sinais de satélite refletidos pela superfície é inversamente proporcional à sua aspereza:quanto mais e mais fortes forem as ondas, mais fraco é o sinal refletido. Recentemente, pesquisadores conseguiram provar que é possível determinar a velocidade do vento sobre os oceanos a partir de medições da rugosidade de sua superfície.

As gotas de chuva caindo na superfície do mar também mudam sua aspereza. Milad Asgarimehr e a equipe ao seu redor se perguntaram:"A refletometria GNSS pode detectar precipitação sobre os oceanos?" Este é também o título de seu estudo publicado recentemente. Se a resposta é sim, Os satélites de refletometria GNSS podem detectar a chuva quase como um observador observando as gotas de chuva perturbar a imagem espelhada da lua na superfície de um lago à noite. Contudo, há uma grande diferença:ao contrário do luar, Os sinais GNSS são capazes de penetrar nas nuvens.

Um novo modelo teórico vem em socorro

Durante a análise dos dados do satélite de navegação TDS-1 (TechDemoSat-1), Asgarimehr encontrou evidências de que a chuva é detectável sobre os oceanos se os ventos não forem muito fortes. Contudo, sua pesquisa ainda carecia de embasamento teórico. "Por muito tempo, pensou-se que as medições de refletometria GNSS deveriam ser insensíveis à rugosidade da superfície em pequena escala causada por gotas de chuva na superfície do mar, "explica Asgarimehr. Mas a publicação de um novo modelo teórico em 2017 forneceu uma estimativa plausível da física do espalhamento de sinais de radar em uma superfície do mar perturbada por ventos fracos.