Analiza zjawisk pogodowych za pomocą zdjęć satelitarnych

Odczytywanie obrazu satelitarnego słusznie kojarzy się z odczytem zdjęcia rentgenowskiego. Dzięki praktyce i doświadczeniu może to być wspaniałe narzędzie w poznaniu i ocenie bieżącej sytuacji meteorologicznej, szczególnie w połączeniu z innymi wiarygodnymi źródłami informacji jak griby, mapy synoptyczne czy nawet internetowe mapy pogodowe Windy. Zdjęcia satelitarne na podczerwień (IR) pokazują temperaturę atmosfery. Są wytwarzane przez wysoko umieszczone satelity geostacjonarne jak i nisko krążące orbitery polarne. "Geostacjonarne" znaczy, że nie poruszają się względem Ziemi i przesyłają ciągle zdjęcia tego samego obszaru.

Oprogramowanie Squid daje nam możliwość pobrania zdjęć wykonanych przez satelity amerykańskie GOES, europejskie METOASAT i japoński HIMAWARI 8. Mając nielimitowany Internet, możemy oglądać albo pobrać na dysk połączone zdjęcia całej kuli ziemskiej lub wybranych obszarów na stronach, zarówno z satelitów geostacjonarnych jak z orbiterów polarnych, które krążą bliżej Ziemi, co pozwala na uzyskanie lepszej rozdzielczości.

Różne zdjęcia na różne obszary znajdziemy na stronach:

http://pl.sat24.com/pl/

https://worldview.earthdata.nasa.gov/

https://www.nrlmry.navy.mil/

https://www.windy.com 

Obrazy IR przedstawiają względną temperaturę chmur, powierzchni morza i lądu. Mogą zostać doskonalone przez meteorologów w celu zapewnienia wizualnej granicy różnic temperatur. Najbardziej popularną metodą doskonalenia jest kolorowanie różnych zakresów temperatur. 

Możemy poćwiczyć czytanie zdjęć satelitarnych, porównując je z różnymi źródłami danych, zwłaszcza z mapami synoptycznymi lub gribami.

Porównanie obrazów, przykład 1

Spójrzmy na głęboki niż, widoczny nad Morzem Północnym, na analizie Met Office i porównajmy ją z linią chmur na obrazie IR Sat24. Ponieważ front chłodny zawiera chmury typu cumulus i często poprzedzające go pasmo wysokich cumulonimbusów, można je dostrzec na obrazie IR. Im większa jest obecność komórek burzowych, tym większe jest prawdopodobieństwo downburstu i silnych wiatrów poprzedzających front.

Patrząc na poniższy rysunek  (analiza i obraz IR z tego samego dnia), widzimy wielkie zagęszczenie komórek burzowych nad Morzem Północnym. Rozsądny kapitan takie sytuacje przeczekuje z załogą w pubie, upewniwszy się uprzednio że cumy, szpringi i odbijacze działają prawidłowo. 

Front chłodny, nawet w sytuacji kiedy nie posiadamy innych danych niż zdjęcie satelitarne, określić jest łatwo. Trudniej jest natomiast nie-synoptykowi dostrzec dokładną linię frontu ciepłego, ponieważ raczej nie zawiera ten front wysokich chmur. Do tego, przed ciepłym frontem pokrywa chmur jest bardzo rozległa. Ponieważ chmury związane z ciepłym frontem nie są silnie konwekcyjne, więc nie ma ryzyka silnego szkwału.

Porównanie obrazów, przykład 2

Poniższy przedstawia typową sytuację baryczną nad Hiszpanią i Francją. Analiza tego co się dzieje będzie bardzo pomocna w zrozumieniu zjawiska. Od prawej do lewej widzimy:

  1. Mistral skanalizowany w Dolinie Rodanu uwalnia się nad Morzem Śródziemnym
  2. Tramontane skanalizowane między Masywem Centralnym i Pirenejami uwalnia się nad Morzem Śródziemnym
  3. na północnych stokach Pirenejów widać chmury orograficzne, powietrze idzie w górę po północnych stokach Pirenejów oddając wodę
  4. południowe stoki Pirenejów są wolne od chmur, suchy wiatr spada wzdłuż stoków
  5. wiatr zmierza ku morzu doliną rzeki Ebro (miejscowi nazywają ten wiatr "Fogony")

Nakładanie obrazów na grib

Podczas przygotowania drogi, zapoznajemy się ze wszystkimi zjawiskami meteorologicznymi, które możemy napotkać. Jeśli będziemy przygotowani na ewentualne spotkanie danego zjawiska, gdy już na nie trafimy, nasza ocena będzie szybsza a decyzje łatwiejsze do podjęcia. 

Wiele z nich widzimy na gribach o wysokiej rozdzielczości. Pomocna w analizie może być funkcja, którą posiada większość programów do routingu - nakładanie obrazów na grib. W QtVlm zdjęcie satelitarne otwieramy tak samo jak Weatherfax. Aby lepiej wytłumaczyć o co chodzi, posłużę się przykładem efektu korytarza, strefy osłoniętej i efektu konwergencji na obrzarze Wysp Kanaryjskich. 

Analiza zdjęcia satelitarnego nałożonego na grib ułatwi nam zrozumienie zjawisk, które zachodzą na tym akwenie.

Alto- i stratocumulusy (1) powstające na nawietrznych stokach Teneryfy, to chmury, które mogą zdradzać albo obecność inwersji orograficznej, która uniemożliwia przepływ mas powietrza nad górami, albo oznaczać wiatr fenowy po zawietrznej stronie gór. Konwergencja (2) wskazuje jednak, że do strefy zawietrznej gór dostają się masy opływające wyspę z prawej i lewej strony a nie z góry, więc wiatru fenowego tu nie ma. Wskazywałoby to, że w strefie zawietrznej wcale nie ma wiatru, albo że jest bardzo nieregularny. 

Strefa osłonięta Teneryfy kończy się na chmurze powstałej w wyniku konwergencji mas opływajacych wyspę po obu jej stronach (2). Jej obszar zmniejsza La Gomera (3), która stwarza, zachodzący aż za Teneryfę korytarz silnego wiatru. 

Pływając tu, musimy zdecydować, czy szukamy silnego czy słabego wiatru i wyraźnie wybrać jedną albo drugą strefę, ponieważ strefy przejściowe mogą się przemieszczać. 

Jak możemy zauważyć, chmura konwergencji (4), która zamyka strefę osłoniętą Gran Canaria, na zdjęciu satelitarnym wcale nie znajduje się w strefie konwergencji wskazanej przez grib. Faktyczna strefa osłonięta znajduje się w trójkącie zawartym między bokami Gran Canarii a chmurą (4). Jeśli zdjęcia satelitarne możemy otrzymać tylko raz na dobę, w rzeczywistej żegludze taką różnicę na danych numerycznych zauważyć jest trudno. Pokazuję ją po to, żeby przestrzec przed zbytnim zawierzeniem gribom w takiej sytuacji oraz pokazać czego mamy szukać na niebie z pozycji pokładu, żeby móc określić granice trójkąta strefy osłoniętej. 

Między Teneryfą i Gran Canarią powstaje korytarz (5) ze zwiększoną siłą wiatru. Siła wiatru w korytarzu zwiększy się tym bardziej, im mniej powietrza przepłynie nad szczytami.

Powyższa treść jest wyjątkiem z książki:

Tytuł: Weather Routing w strategii jachtu żaglowego

Autor: Adam Michel

Do nabycia tu: tu kliknij

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *