Onades que arriben a la costa © Pixabay

Entendre l’estat del mar (és a dir, les condicions de la superfície de l’oceà en un moment i un lloc determinats) i les dinàmiques que el provoquen és fonamental per avançar en la investigació oceanogràfica i climàtica. Per fer-ho, els altímetres radar a bord dels satèl·lits proporcionen mesures precises dels paràmetres geofísics de l’oceà.

No obstant això, aquestes mesures sovint es veuen perjudicades pels efectes de la mar de fons; una sèrie d’ones superficials que recorren grans distàncies a través dels oceans, i que provoquen un biaix en el pols reflectit de l’altímetre. El projecte SwellStats ha desenvolupat una metodologia per millorar les mesures de les ones en els altímetres d’alta resolució, eliminant eficaçment aquest biaix.

Mesurar l’onatge des de l’espai

Els altímetres de radar a bord dels satèl·lits mesuren contínuament la distància entre l’instrument i la superfície de la Terra, proporcionant dades clau per estimar l’alçada de les ones oceàniques. Els altímetres emeten polsos d’ones de ràdio cap a la superfície de la Terra i mesuren el temps que triga a tornar l’eco. A partir de l’interval de temps, l’altímetre calcula amb precisió la distància a la superfície, que al seu torn ofereix información de l’alçada de la superfície del mar.

En mesurar l’onatge marí, la rugositat de la superfície influeix en l’amplada de l’eco retornat: una superfície més rugosa dóna com a resultat un eco més ampli. Aquest eixamplament de l’eco, causat per l’activitat de les ones, s’ha de tenir en compte per fer una primera mesura de l’alçada de la superfície del mar.

Gràfic on s’observen els paràmetres geofísics mesurats per l’altímetre de Sentinel-3 (altura de la superfície del mar, altura d’ona significativa i velocitat del vent sobre la superfície de l’oceà). © isardSAT

“Quan hi ha un vent complex sobre el mar, la superfície esdevé totalment caòtica i, en certa manera, uniformement rugosa”, explica Chris Ray, investigador d’isardSAT. En aquests casos, hi ha un mètode contrastat per correlacionar l’amplada de l’eco amb l’alçada de l’ona.

Imatge de l’onatge prop de la costa © Pixabay

“No obstant això, quan hi ha mar de fons, aquest mètode falla, perquè la mar de fons confereix un cert ordre a la superfície del mar”, aclareix Ray. “Com a resultat, l’eixamplament de l’eco causat per l’onatge no es té en compte, i s’introdueix un biaix en la mesura de l’alçada de la superfície del mar”, conclou.

SwellStats: una metodologia per estimar l’estat del mar evitant el biaix de la mar de fons

El projecte SwellStats ha determinat la relació entre l’amplada de l’eco de l’altímetre, i l’alçada de l’onatge. Tenir aquesta relació no només permet fer una primera mesura de l’altura del nivell del mar esquivant el biaix causat per la mar de fons, sinó que també proporciona una estimació de l’alçada de l’onatge.

“Aquesta informació millora la fiabilitat i la legitimitat de les mesures dels altímetres”, conclou Chris Ray.

Imatge de l’onatge prop de la costa © Pixabay