La NASA coloca el material correcto en las manos correctas

La investigación sin aplicación convierte a los datos en un
"juguete aburrido". El programa SPoRT, de la NASA, da vida
a la información al ponerla al alcance de la mano de las personas
que pueden darle el mejor uso: los pronosticadores del
Servicio Meteorológico Nacional, quienes avisan de inmediato
cuando el mal tiempo se avecina.

Oh, una tormenta amenaza
Mi propia vida hoy
Si no consigo refugio
Oh sí, voy a desaparecer... ("Gimme Shelter" (Dame Refugio) - The Rolling Stones)

Abril 22, 2009: Imagine que un tornado monstruoso arrasa un condado vecino y que además se dirige al suyo.

Si usted vive en el norte de Alabama, sus pronosticadores del tiempo se encuentran bien preparados para decirle cuándo buscar refugio.

El Servicio Meteorológico Nacional posee allí un edificio compartido entre el Centro Nacional de Tecnología y Ciencias del Espacio (NSSTC, por su sigla en idioma inglés) y el Centro del Proyecto de Transferencia e Investigación de Predicciones a Corto Plazo, de la NASA, o SPoRT, por su sigla en idioma inglés. SPoRT proporciona datos satelitales de avanzada a los pronosticadores del tiempo, permitiéndoles de este modo reconocer situaciones climáticas amenazantes.

Derecha: Chris Darden (Oficial de Operaciones Científicas) y Mike Coyne (Meteorólogo a Cargo), del Servicio Meteorológico Nacional, se encargan del manejo de las comunicaciones durante condiciones de clima severo. [Imagen ampliada]

"No se trata de una situación en la que ellos solamente nos arrojan conjuntos de datos al azar con la esperanza de que nosotros seamos capaces de usarlos", comenta Chris Darden, del Servicio Meteorológico Nacional (NWS, en idioma inglés). "Ellos colaboran con nosotros para averiguar con precisión qué necesitamos. Luego, acomodan los datos en un formato legible para nosotros; de hecho, lo integran a lo que muestran nuestros radares. Y también nos capacitan para entender e interpretar la información que nos proporcionan".

El Dr. Gary Jedlovec, quien es el investigador principal del proyecto SPoRT, comenta: "Estamos todos juntos en esto, en este edificio, y quien gana es el público. El hecho de sumar nuestros datos a los modelos del clima del NWS ayuda a los pronosticadores del tiempo a proporcionar alertas altamente precisas para la comunidad".

Ese tornado que pasó "arando" a través de un condado próximo es un ejemplo magistral. SPoRT proporciona a los pronosticadores varias herramientas que ayudan a predecir el potencial de una tormenta eléctrica que genera tales monstruos. Una de esas mejores herramientas es el Panel de Configuración de Mapas de Rayos del Norte de Alabama (una red de 11 sensores que detecta rayos en los alrededores del área).

Piense en cómo su radio "cruje" ruidosamente cuando se produce un rayo. Eso sucede porque los rayos producen una gran cantidad de ruido en las frecuencias de radio. Suprimiendo las frecuencias no deseadas, los 11 sensores distribuidos entre torres de agua, de radio y en azoteas, pueden medir la cantidad total de rayos que ocurren en una tormenta.

Arriba: Haga clic en la imagen para reproducir una animación de 16 megabytes de los datos del Panel de Configuración de Mapas de Rayos. La animación muestra el progreso de la actividad de los rayos en el condado de Franklin, Alabama, durante una tormenta severa que tuvo lugar en marzo de 2002. [Videoclip]

"El conjunto de datos sobre los rayos puede ayudar a los pronosticadores a predecir si una tormenta va o no a generar un tornado", comenta Rich Blakeslee, científico atmosférico de la NASA. "Hemos descubierto que, normalmente, los rayos entre las nubes (no aquellos que van desde la nube hasta el suelo) de repente alcanzan un máximo para luego desaparecer tan repentinamente como llegaron al pico, apenas algunos minutos antes de que se forme un tornado".

Darden agrega: "Sumamos toda la información de los rayos, en tiempo real, con la de nuestro radar y con los datos sobre la velocidad del viento; esto nos ayuda a tomar la decisión crítica respecto de enviar o no un alerta".

SPoRT y otros programas del Centro Nacional de Ciencias Espaciales y Tecnología también tienen acceso a otra herramienta: un Radar Doppler Dual Polarimétrico que, de hecho, revela la forma de las gotas de lluvia. El radar tradicional que se utiliza para pronosticar el tiempo envía pulsos de radiación que oscilan solamente en una dirección: horizontal. Los radares duales polarimétricos mandan pulsos que oscilan en dos direcciones: horizontal y vertical. Combinando las reflexiones de ambos tipos de pulso, los científicos pueden averiguar la forma y el tamaño de las gotas de lluvia.

"La forma más aplanada y esparcida significa que las gotas de lluvia son más grandes, ya que cuanto más grande es una gota de lluvia, más se aplana mientras cae", explica Walt Petersen, científico dedicado a los temas de física, de la NASA. "Esa información ayuda a los pronosticadores del tiempo para hacer mejores estimaciones de las cantidades de precipitaciones (y, por lo tanto, de inundaciones repentinas) y de la intensidad de la tormenta".

Este radar también puede detectar la diferencia entre lluvia y granizo, ya que el granizo generalmente es esférico, mientras que las gotas de lluvia tienden a aplanarse. Si sumamos esta información al poder del sistema, los pronosticadores pueden determinar el tamaño del granizo.

Derecha: Un corte transversal de una piedra de granizo de 2,5 pulgadas tomada de la casa del científico de la NASA Walt Petersen, en Madison, Alabama. "Las capas en la piedra muestran los distintos regímenes de crecimiento que tuvieron lugar en la piedra de granizo (algunas veces cubierta de agua; otras veces, seca) mientras ascendía y descendía a través de la tormenta. Podemos detectar este tipo de cambios en la superficie de la piedra de granizo con el radar dual polarimétrico". [Imagen ampliada]

"El granizo grande implica la presencia de poderosas corrientes de aire que se desplazan hacia arriba y hacia abajo en el interior de la tormenta", comenta Petersen. "De modo que generalmente significa que tenemos una tormenta fuerte, y a veces significa que tenemos una tormenta que podría producir un tornado".

"Este radar nos dice mucho acerca del potencial violento de una tormenta", agrega Darden. "Esto es bastante nuevo, de modo que aún tenemos mucho que aprender".

No hay problema. Los científicos en el NSSTC capacitan tanto a los pronosticadores del tiempo de la actualidad como a los futuros meteorólogos en el uso de estas herramientas de tecnología de avanzada. El Departamento de Ciencias Atmosféricas de la Universidad de Alabama, en Huntsville (UAH en idioma inglés), así como el Servicio Meteorológico Nacional, están ubicados en el mismo lugar que los investigadores de la NASA, en el NSSTC.

"Durante condiciones de mal tiempo, sea de día o de noche, mis estudiantes se reúnen aquí para hacer funcionar el radar", agrega Petersen. "¡Deberían verlos. En ciertas ocasiones, esto se parece a la central del clima!"

"Cuando una feroz tormenta se está formando, o incluso cuando ya nos está afectando, los estudiantes, los investigadores de la UAH y de la NASA, así como los pronosticadores del tiempo, se comunican en tiempo real a través de mensajería instantánea, mediante la herramienta de chat IEM, del Servicio Meteorológico Nacional (NWSChat). Ellos comentan acerca de las operaciones del radar y de la interpretación de los datos. Es una manera fantástica de aprender directamente a través de la experiencia".

Derecha: El estudiante de doctorado Christopher Schultz maneja el radar de polarización dual desde su estación de trabajo en la UAH. [Imagen ampliada]

WHNT-TV, una estación de televisión local, también usa los datos que proporciona el radar y es, de hecho, la primera estación meteorológica del mundo que tiene acceso a dicha herramienta.

"De modo que los beneficios van directamente al consumidor: la audiencia televisiva", dice Petersen.

Y los beneficios no son solamente locales.

"Hemos transferido muchas de estas herramientas a otras centrales de predicción del tiempo a través del país", comenta Darden. "Por ejemplo, nuestra central es una de las pocas del NWS en Estados Unidos que tiene acceso a este tipo de radar; sin embargo, todas las sedes deben convertir sus radares a los del tipo dual para finales del siguiente año. Estaremos ayudando en la capacitación relacionada con su uso, y transmitiremos lo que hemos aprendido del proyecto SPoRT".

Tanto el Panel de Configuración de Mapas de Rayos, como el radar dual, se encuentran hoy con base en la Tierra, pero en el futuro su base será el espacio.

"Estamos desarrollando productos que nos permitan trabajar con el Generador de Mapas de Rayos Geoestacionario (Geostationary Lightning Mapper, en idioma inglés) del satélite climatológico GOES-R de nueva generación, de la NOAA", comenta Jedlovec. "Con el lanzamiento de tal satélite, aproximadamente en 2015, los rayos podrán ser rastreados a través de todo el territorio de Estados Unidos, desde la ventajosa posición en el espacio exterior".

Una vez más, gracias a la NASA, los pronosticadores del tiempo de la NWS se encontrarán un paso adelante en el uso de esta nueva herramienta, además de estar preparados para ayudar a otros colegas a familiarizarse con ella con fin de auxiliar a sus respectivas comunidades.

"Este es un lugar excitante para trabajar", afirma Jedlovec. "Todas las alertas de tornado para el condado de Madison salieron exactamente de esta oficina. Nosotros no sólo escribimos artículos de investigación. Con la ayuda del NWS, podemos ver cómo nuestros datos son utilizados para el beneficio del público. Eso nos hace sentir bien respecto de lo que hacemos".