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Measuring co2 from space exploiting planned missions 2001-2004

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El CO2, el componente móvil del ciclo del carbono

Las observaciones por satélite de la distribución espacial y la variabilidad temporal de las fuentes y los sumideros de carbono podrían paliar las deficiencias de la distribución escasa e irregular que facilitan los programas de muestreo del aire mediante «flask sampling» en todo el mundo.

Cambio climático y medio ambiente

Aunque hasta la fecha no se han diseñado instrumentos para estudiar específicamente las concentraciones de dióxido de carbono, a bordo de los satélites meteorológicos de la Administración Nacional Océanica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA) se han probado sondas de infrarrojos de gran resolución. La misión principal de estos satélites es medir la temperatura y la humedad atmosférica del planeta, pero de sus observaciones pueden extraerse las variaciones en la concentración atmosférica de los principales gases de efecto invernadero. Las huellas del dióxido de carbono (CO2), que provienen fundamentalmente de la troposfera media a la alta, son débiles y difíciles de interpretar por lo que respecta a localizar núcleos de concentración de CO2 en el planeta. Se ha corroborado la capacidad del método ideado por los socios del proyecto COCO, en el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS), para deducir características importantes de la distribución del CO2 y su evolución en el tiempo. Se ha comprobado la correspondencia entre la fase de las variaciones estacionales, y también su amplitud y evolución latitudinal, con observaciones in situ realizadas por aviones comerciales dotados de instrumental adecuado. Asimismo, la tendencia anual deducida se correspondía con el incremento conocido de la concentración de CO2 como consecuencia de las actividades humanas. Se emplearon observaciones de la TOVS (sonda vertical operacional de TIROS-N) de la NOAA con objeto de detectar cambios ocurridos y, lo que también es importante, predecir los cambios que pueden esperarse en el futuro. Las radiancias medidas por la TOVS se simularon con precisos cálculos radiativos directos y especificación fija de oligogases. Se efectuó un análisis de las diferencias existentes entre las temperaturas de brillo de la TOVS medidas y simuladas, análisis que reveló con claridad las huellas de las variaciones plurianuales y estacionales del CO2. Para solucionar su dependencia de la colocación entre observaciones satelitales y mediciones por radiosonda, y la distribución irregular de las estaciones de radiosondeo, se desarrolló también un modelo inverso de regresión no lineal. Partiendo de observaciones del satélite, y basando el plan de inferencia por regresión no lineal en una red neuronal de perceptrón multicapa, se elaboraron mapas mundiales de medias mensuales de concentraciones de CO2. Se espera contribuir a una mejor comprensión del ciclo del carbono mediante el próximo análisis del archivo de casi veinticinco años de datos acumulados por los satélites meteorológicos de la NOAA.

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