Ficar preso em uma estrada lamacenta é um incômodo para qualquer um, mas para o Exército dos EUA poderia ser muito mais sério - uma questão de vida ou morte em algumas partes do mundo. Essa é uma das razões pelas quais o HQ 557th Weather Wing da Força Aérea dos EUA agora está usando dados sobre a umidade do solo de um satélite da NASA nas previsões do tempo, avisos e avisos que emite para o Exército e a Força Aérea.

A espaçonave Soil Moisture Active Passive (SMAP) da NASA, lançado em 2015 e gerenciado pelo Jet Propulsion Laboratory da NASA em Pasadena, Califórnia, mede a quantidade de água nos primeiros 5 centímetros do solo. Os dados SMAP em tempo quase real começaram a fluir para os computadores da Força Aérea em 19 de novembro para serem usados ​​no ambiente de modelagem acionado pelo Land Information System (LIS) da NASA. Esta implementação será a primeira instância de assimilação de dados SMAP em um operacional, ambiente quase em tempo real no mundo.

Além de ditar o quão lamacenta ou seca é a superfície da terra, a umidade do solo também é um fator determinante do clima:ela evapora em vapor de água, sobe e se condensa em nuvens. "O resultado do modelo de previsão vai ser diferente dependendo se o solo está seco ou úmido, "disse Frank Ruggiero, o engenheiro-chefe do programa de modelagem numérica de clima da USAF, administrado pela Hanscom Air Force Base em Lexington, Massachusetts. "Às vezes, essas diferenças podem afetar significativamente a previsão geral."

Em 2005, a 557ª ala meteorológica da Força Aérea na Base da Força Aérea Offutt, perto de Omaha, Nebraska, estava procurando substituir seu Sistema de Informação de Terras existente. Aquele ano, eles fizeram parceria com o Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, para colaborar no desenvolvimento do LIS, uma estrutura de software que integra dados de satélite e dados terrestres usando técnicas matemáticas avançadas para melhorar o desempenho de modelos de computador meteorológicos e climáticos.

"A ideia inicial era usar o sistema de modelagem de última geração da NASA para mover novas descobertas de pesquisas e fontes de dados para as operações da Força Aérea mais rapidamente, "disse Sujay Kumar de Goddard, quem, com Christa Peters-Lidard, é o líder técnico para a transição do LIS para a Força Aérea. "Aquilo deu início a um relacionamento de 15 anos com a Força Aérea."

A equipe NASA-Força Aérea LIS começou a pesquisar a viabilidade de adicionar dados SMAP ao Sistema de Informação Terrestre antes mesmo do satélite ser lançado. As ferramentas de previsão da Força Aérea já estavam usando dados de umidade do solo de satélites mais antigos, Kumar disse. "Mas, assim que obtivemos os dados SMAP e conduzimos vários estudos para verificar a qualidade deles, ficamos satisfeitos em descobrir que seu alto conteúdo de informação provavelmente melhoraria a precisão da caracterização da umidade do solo nos sistemas da Força Aérea, "Kumar acrescentou.

As previsões meteorológicas militares são diferentes

O Exército e a Força Aérea têm necessidades de informações específicas que as previsões do tempo civis não atendem. “Tendemos a nos concentrar muito nos impactos do clima, e alguns são únicos em comparação com os impactos para civis, "Ruggiero disse." Você, como uma pessoa normal, pode querer saber se o tempo está predominantemente ensolarado ou nublado para que você saiba se é um bom dia de praia. Mas as nuvens afetam o sinal de grande parte da instrumentação que usamos, então precisamos de detalhes, Representação de nuvem 3-D para saber o quanto nosso sinal será afetado. "

Isso não significa, Contudo, que os militares precisam construir um modelo de previsão do tempo do zero. Em vez de, melhora um modelo climático civil - o Modelo Unificado, desenvolvido pelo Met Office do Reino Unido - para criar um sistema que possa produzir as previsões personalizadas de que seus usuários precisam.

A Força Aérea é parceira do Met Office e de cerca de 10 outras agências meteorológicas que utilizam e adaptam o Modelo Unificado. Ela tem usado o modelo - considerado um dos melhores do mundo - como base para seu próprio modelo de previsão principal desde 2015. Porque outros parceiros da coalizão dos EUA, incluindo o Reino Unido, Austrália e Coreia do Sul, também use, a Força Aérea tem a garantia de que, em ações conjuntas, os parceiros operam com as mesmas premissas meteorológicas básicas.

Um amplo, e ampliando, Valor

Os cientistas no Met Office também observam os novos recursos criados pelos parceiros e podem optar por adotá-los no Modelo Unificado. Jerry Wegiel, um cientista de apoio Goddard da NASA estacionado na Offutt Air Force Base é o principal elemento de ligação da NASA Goddard para a parceria do Modelo Unificado. "Os desenvolvedores do Modelo Unificado estão em processo de adoção [do Sistema de Informações Terrestres da NASA] como resultado desta colaboração entre várias agências. Está atualmente em validação e verificação, mas eles estão seguindo no caminho de transferir esse recurso para seus próprios conjuntos operacionais no futuro, "Wegiel disse." A Força Aérea está fornecendo valor de volta à parceria do Modelo Unificado. "

Wegiel destacou que o LIS tem outros usuários além dos meteorologistas, entre eles, Departamento de Agricultura dos EUA. “O USDA foi um dos primeiros a adotá-lo. Uma vez por mês, eles produzem previsões agrícolas que são usadas em lugares como a Bolsa Mercantil de Chicago, e isso afeta as políticas dos EUA nos setores de agricultura global enquanto tentamos posicionar as commodities dos EUA para permanecermos líderes mundiais no cenário competitivo. "Com usuários em uma ampla gama de campos, incluindo meteorologistas militares e civis em todo o mundo, Os dados de umidade do solo do SMAP no LIS estão beneficiando pessoas em todo o mundo.