Marzo 2,
2007: La gente ha vivido con lluvia y con nieve durante milenios y los
científicos han estudiado el clima por más de un siglo. Usted podría pensar que,
después de transcurrido todo este tiempo, deberíamos conocer bien todo lo
relacionado con las precipitaciones atmosféricas. Pero se equivocaría.
"Es sorprendente todo lo que desconocemos sobre
los patrones globales de la lluvia y de la nieve", comenta Walt Petersen,
científico atmosférico del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología Espacial
(NSSTC, por sus siglas en inglés) y de la Universidad de Alabama (UAH), en
Huntsville.
Por ejemplo, ¿cuánta nieve cae en el mundo diariamente –y dónde?
¿Qué cantidad de agua se precipita sobre la Tierra en forma de llovizna?
"Estas son sólo algunas de las preguntas sin resolver", señala. Hallar las
respuestas nos permitiría llenar grandes vacíos respecto de nuestro conocimiento
del sistema climático de la Tierra. ¿Qué debemos hacer? "La mejor manera de
estudiar las precipitaciones globales es hacerlo desde el espacio".
Derecha: Concepto artístico de un radar dedicado al estudio de las
precipitaciones, ubicado en el espacio. Crédito: Walter A.
Petersen, NSSTC/UAH.
Por esta razón, recientemente la NASA financió una
serie de 59 proyectos de investigación a través de su actual Misión de Medición
de Precipitaciones (Precipitation Measurement Mission, en idioma inglés). Los
estudios examinarán los métodos para mejorar las mediciones de lluvia y de nieve
desde la órbita de la Tierra. El proyecto de Petersen se encuentra entre los
ganadores, y uno de los temas que estudiará es la nieve:
"La nieve es un
problema enorme", comenta Petersen. Resulta muy difícil calcular la cantidad de
nevadas mediante un radar. Hacerlo con la lluvia es más fácil porque siempre se
trata de simples gotitas llenas de líquido. Los ecos de radar que provienen de
las nubes de lluvia se pueden convertir en porcentajes de precipitaciones con
bastante precisión. Por ejemplo, un radar a bordo del satélite de la Misión de
Medición de Lluvias Tropicales (TRMM, por sus siglas en inglés), de la NASA, mide
las
precipitaciones mensuales con una precisión de aproximadamente el 10%.
Pero
las precipitaciones de agua congelada, como la nieve, son mucho más variables.
Como sabemos, no existen dos copos de nieve que sean iguales. Las diferencias en
tamaño, forma y densidad de cada copo de nieve indican que todas no caerán a la
misma velocidad, complicando de este modo los trabajos realizados para estimar
los porcentajes de las nevadas. Además, los copos de nieve tienen muchos ángulos
peculiares y "superficies" planas, los cuales pueden producir ecos confusos para
los radares.
Arriba: Partículas de nieve en el suelo de Canadá.
Crédito de la fotografía: Walter
A. Petersen, NSSTC/UAH. [Imagen ampliada] Los problemas no acaban aquí.
"El hielo y la nieve tienen un comportamiento dieléctrico variable según la
cantidad de hielo y de aire que contiene cada partícula", añade. (Nota: La
constante dieléctrica de una sustancia indica la intensidad con que ésta
interactuará con la onda de radar). "Con las gotas de lluvia, uno maneja
principalmente agua, la cual tiene una constante dieléctrica conocida y fija.
Respecto de la nieve, conocemos la constante dieléctrica del hielo puro y sabemos
cuál es la constante dieléctrica del aire, pero tanto la cantidad de aire como la
de hielo pueden variar considerablemente de un copo de nieve a otro. Además, los
copos de nieve también se escarchan y se funden. Esto significa que también se
puede encontrar agua en la superficie –¡otra complicación más!".
Por eso, "nuestros cálculos sobre las nevadas a escala mundial son muy
inciertos", explica Petersen. Esto se aplica tanto para los radares con base en
tierra como para los radares ubicados en el espacio. Sólo en áreas en donde
habitualmente se mide la profundidad de la nieve mediante métodos de "sondeo del
suelo", los científicos obtienen estimaciones adecuadas sobre la cantidad de agua
que cae en forma de nieve. El problema es que "hay relativamente pocos de estos
sitios de medición, comparados con la vasta extensión que se necesita medir".
Derecha: Nivómetros situados en tierra. Crédito de la fotografía: Gail
Skofronick-Jackson,
NASA/GSFC. [Imagen ampliada]La nieve desempeña un gran papel en el
clima. Cuando el agua se evapora, transporta mucho calor (razón por la cual la
piel se refresca con el sudor mientras éste se evapora). Después, cuando esa
humedad se condensa dentro de las nubes para formar copos de nieve, libera este
calor almacenado y de ese modo calienta el aire. Cuanta más nieve se cristaliza,
más calor se libera, lo cual, a su vez, genera viento. Cuando la nieve cae,
extrae agua de la atmósfera y, en consecuencia, la seca más. La nieve del suelo
refleja la luz del Sol hacia el espacio, lo que contribuye a enfriar el planeta.
Por consiguiente, es de vital importancia aprender a representar correctamente la
caída de nieve a escala mundial en simulaciones climáticas computarizadas para
poder predecir con exactitud el futuro comportamiento del clima
real.
Muchos de los estudios recientemente financiados desarrollarán métodos
para estimar los porcentajes de nevadas a partir de la información proporcionada
mediante radar.
Esto resulta oportuno ya que en el año 2013 la NASA planea
lanzar un nuevo radar a bordo del satélite de la Misión de Medición de
Precipitaciones Globales (GPM, por sus siglas en inglés). El satélite GPM
ampliará las observaciones del satélite TRMM al estudiar por primera vez las
precipitaciones más allá de los trópicos, en una órbita inclinada con un ángulo
que lo llevará casi hasta el Círculo Ártico (65 grados de latitud). En estas
altas latitudes, el satélite GPM encontrará mucha nieve.
Además de nieve, el satélite GPM podrá detectar precipitaciones
menos densas, que el TRMM no puede registrar. Si la cantidad de lluvia caída es
inferior
a 1 milímetro por hora, el TRMM no puede detectarla. Esto casi nunca representa
un problema en los trópicos, pero en latitudes más altas, la llovizna es algo
habitual. A pesar de que es suave, esta lluvia puede durar días, provocando el
movimiento de grandes volúmenes de agua y liberando mucho calor hacia la
atmósfera.
En las naciones industrializadas que cuentan con grandes redes de
medición pluvial se llevan registros adecuados de estas lluvias suaves. Pero en
la mayor parte del mundo, la llovizna no se registra, lo cual deja un gran vacío
en nuestro conocimiento sobre el ciclo hídrico global. El satélite GPM podrá
detectar lluvia de hasta 2/10 mm por hora.
Aguaceros, llovizna, nieve –"todo
es agua", enfatiza Petersen. "Debemos mantener registros del agua en todas sus
formas para verdaderamente entender el clima de la Tierra".
Rv: Misterios de l
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