Frachtowce, trasy wycieczkowe, marynarka handlowa, ratownicy wodni i kapitanowie w portach mogą skorzystać z prototypowej trójwymiarowej, trzy dniowej prognozy pogody na oceanach stworzonej przy pomocy danych z satelitów NASA, komputerowych symulacji i obserwacji jednego z oceanów.

Naukowcy mają nadzieję, że przewidywanie pogody na oceanach przez kilka dni, jest lepsze niż regionalne prognozy pogody pokazywane w telewizji.”To jest trójwymiarowe spojrzenie na ocean od powierzchni do jego dna” – skomentował Dr. Yi Chao, czołowy naukowiec z tego projektu, z NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Californi. Chao i trójka innych naukowców zaprezentowała system prognozowanie pogody w czasie rzeczywistym dla Oceanu Spokojnego podczas zebrania American Meteorological Society.

„Wynik końcowy z modelowania oceanu w 3D uwzględnia: temperaturę, zasolenie oraz prądy oceaniczne” powiedział Chao. Dane te są dostępne w postaci tekstowej lub binarnej, mogą także być wizualizowane do dalszej analizy. Widząc ocean w trzech wymiarach i wiedząc jak się będzie zachowywał od powierzchni aż do dna, może zmniejszyć zużycie paliwa dla wielkich okrętów kierujące je z dala od wzburzonych wód, albo kierując je z aktualnym prądem. Dane te pomogą także ratownikom ze Straży Przybrzeżnej w zlokalizowaniu, w którym kierunku dryfuje rozbitek.

NASA/JPL

Zdjęcie przedstawia prędkość i kierunek wiatrów nad oceanami. Na południe od Florydy można zaobserwować huragan Floyd. Zdjęcie zostało zrobione 13 września 1999 roku. Dane pochodzące z satelitów QuikSCAT są wykorzystywane przez National Oceanic & Atmospheric Administration, a także do badań NASA nad ziemskimi oceanami.

Wiele źródeł danych jest wykorzystywanych w tym systemie przewidywania pogody. Dane z satelity NASA QuikScat zawierają prawie bliskie rzeczywistemu dane na temat wiatrów. Temperatura oceanów, wielkość fal pochodzi z satelitów Topex/Poseidon i satelity Jason. Temperatura powierzchni oceanu pochodzi z bardzo dokładnego radiometru z National Oceanic and Atmospheric Administration’s Geostationary Operational Environmental Satellites.

NASA/JPL

Prędkość i kierunek wiatru nad południową Georgią 13 września 1999 roku. Zdjęcie zrobione przez satelitę QuikSCAT.

Dane z samolotów z Office of Naval Research są wykorzystywane gdy powierzchnia oceanów jest zasłonięta przez chmury. Temperatura wody i zasolenie pochodzą z kilku czujników z morskich ślizgaczy, które mogą zanurzać czujniki na głębokość kilkuset metrów. Tak samo dane te mogą pochodzić z różnych podwodnych okrętów, załogowych bądz automatycznych. Głębokości prądów pochodzą z wysokoczęstotliwościowych radarów.

NASA/JPL

Zdjęcie zrobione dzięki danym zebranym przez satelitę Topex/Poseidon. Przedstawia ono rozkład temperatury powierzchni oceanów.

Wszystkie te dane są wprowadzane do systemu prognozowania i aktualny stan oceanów jest symulowany w trójwymiarowej przestrzeni w ciągu 24 godzin i ścisły na trzy dni.

NASA/JPL

Animacja pokauje w jaki sposób stalita bada powierzchnię oceanu. Po lewej i prawej stronie satelity nad powierzchnią oceanu znajdują się stacje, w których jest emitowany sygnał laserowy do satelity. Nad samym satelitą znajdują sie inne satelity syetmu GPS.

Chao powiedział, że modelowanie oceanów w 3D jest przydatne przy planowaniu misji, które zajmą się badaniem oceanów. Misje naukowców przydały się przy szukaniu ciekawych miejsc do obserwacji, takich jak miejsca, w których zimna woda z dna oceanicznego wydostaje się na powierzchnię. Zawsze gdy model powodował powstanie jakiegoś błędu, było przeprowadzonych więcej obserwacji, tak aby prognozowanie było bardziej ulepszone.

Jak na razie dane są tylko dostępne dla Monterey Bay, gdzie prototyp systemu został przetestowany i nie są jeszcze dostępne do publicznego użycia. Przyszłe badania są planowane na całą linie brzegową Pacyfiku. Naukowcy mają nadzieję na ewentualne przyszłe badanie całego wybrzeża USA.

Oprócz badania pogody oceanów, NASA także jest zainteresowana badaniem oceanów aby monitorować je dla wielu celów, takich jak: rekreacja, ochrona, a także dla celów komercyjnych. Satelity dostarczą wielu zdjęć o dużej rozdzielczości aby zrealizować to zadanie.

Finansowanie badań zajmujących się oceaniami pochodzi z NASA i Office of Naval Research. Szesnaście instytucji jest zainteresowanych rozwojem systemu i dostarczanymi danymi. System prognozowania pogody jest wynikiem badań NASA nad Ziemskim systemem wybrzeży. Agencja bada i dostarcza technologi i danych, które są wykorzystywane przez kilka agencji federalnych, takich jak National Oceanic and Atmospheric Administration.