Satélites FengYun-3 mejoran el seguimiento de la temperatura diurna global de la superficie terrestre

Un estudio reciente publicado en la Revista ISPRS de Fotogrametría y Teledetección destaca cómo los satélites meteorológicos FengYun-3 (FY-3) de China han mejorado el seguimiento global de la temperatura superficial terrestre (LST) a lo largo de los ciclos diarios.

Dirigido por el profesor Zhao Tianjie, del Instituto de Investigación de Información Aeroespacial de la Academia China de Ciencias, el estudio utiliza las capacidades únicas de los generadores de imágenes de radiación de microondas (MWRI) del FY-3 para superar las limitaciones de los métodos tradicionales de recuperación de LST basados ​​en satélites.

La LST es un parámetro crucial para las previsiones meteorológicas, la planificación agrícola, el seguimiento de ecosistemas y la gestión de desastres. Históricamente, se ha basado en sensores infrarrojos térmicos (TIR). Sin embargo, las mediciones TIR se enfrentan a los desafíos de la nubosidad, que afecta aproximadamente al 60 % de las superficies terrestres, y se limitan a la captura de la temperatura superficial.

La constelación de satélites FY-3 aborda estos problemas con sus avanzados sensores MWRI, proporcionando una solución para todo tipo de clima y un análisis térmico más profundo. Al aprovechar la capacidad de observación multipaso del satélite, los investigadores han logrado mediciones de LST más frecuentes y consistentes a lo largo del día.

«Nuestro estudio confirma que los sensores MWRI de los satélites FY-3 ofrecen una precisión sin precedentes en el monitoreo de LST», afirmó el profesor Zhao. «Las microondas pueden penetrar las nubes, lo que permite una observación continua incluso en condiciones de cielo nublado. A diferencia de las mediciones de temperatura superficial del TIR, los datos de microondas proporcionan una temperatura efectiva integrada que refleja los estados térmicos combinados del suelo y la vegetación».

Además, los investigadores desarrollaron un novedoso algoritmo que distingue entre estados de suelo congelado y descongelado, lo que mejora significativamente las mediciones de temperatura en regiones montañosas y de alta latitud, donde los cambios en la fase de humedad del suelo pueden afectar drásticamente las propiedades térmicas y la transferencia radiativa. Este algoritmo incorpora múltiples índices de microondas para minimizar los errores causados ​​por la cobertura vegetal, las condiciones de la nieve y la interferencia del vapor de agua atmosférico.

Según el estudio, los datos LST derivados del MWRI FY-3 muestran una alta precisión de validación, con una fuerte correlación superior a 0,87 con las mediciones terrestres y un margen de error de tan solo 4 K. Además, se alinean estrechamente con conjuntos de datos ampliamente utilizados como MODIS y ERA5.

Cabe destacar que el LST de FY-3 presenta un rango diurno más estrecho y temperaturas máximas más tardías en comparación con MODIS. Esto refleja una mayor inercia térmica del suelo, lo que beneficia la modelización hidrológica y climática. La constelación de satélites FY-3 B/C/D reduce el error promedio en la reconstrucción de ciclos de temperatura de 24 horas a 5,2 K, significativamente mejor que el muestreo de cuatro días de MODIS. Esto ofrece una resolución temporal superior para mejorar los modelos climáticos y el seguimiento de olas de calor y sequías, así como para comprender los cambios climáticos en los ecosistemas.

«Los sensores de microondas de FY-3 cubren una brecha crítica en nuestras capacidades de observación de la Tierra», enfatizó el profesor Zhao. «Al capturar la inercia térmica de las capas más profundas del suelo, operar continuamente día y noche a través de la nubosidad y permitir múltiples observaciones diarias, estos datos son transformadores para los modelos hidrológicos y las estrategias de adaptación climática».

Con información de Elsevier