¿Un incendio en medio del Océano Atlántico?

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incendio en el Océano Atlántico

Las partículas de alta energía provenientes de la anomalía magnética del Atlántico sur engañan a los sensores satelitales

El 14 de julio de 2017, el Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) del satélite Suomi NPP capturó esta imagen nocturna del Atlántico Sur. El punto rojo a varios cientos de kilómetros de la costa de Brasil es una anomalía térmica, un área de la superficie de la Tierra señalada por el satélite como inusualmente cálida.

De las miles de anomalías térmicas que VIIRS detecta cada noche, la gran mayoría son causadas por incendios. "Pero, obviamente, un incendio no se está quemando en medio del océano", dijo Patricia Oliva, científica de la Universidad Mayor que ayudó a desarrollar para VIIRS un algoritmo de detección de incendios cuando estaba en la Universidad de Maryland.

Las erupciones de gas natural también provocan anomalías térmicas, pero solo se encuentran en aguas poco profundas cerca de la costa. La actividad volcánica también puede iluminar el satélite, pero no hay volcanes cerca de esta área.

"Es casi seguro que es SAMA", dijo Oliva, utilizando un acrónimo para la Anomalía Magnética del Atlántico Sur (South Atlantic Magnetic Anomaly). Esta debilidad en el campo magnético de la Tierra, centrada en América del Sur y en el Atlántico Sur, permite que uno de los cinturones de radiación Van Allen de la Tierra (zonas de partículas energéticas atrapadas por el campo magnético) se hunda más cerca de la atmósfera. Como resultado, gran parte de América del Sur y parte del Océano Atlántico Sur reciben una dosis extra de radiación.

Mientras que la atmósfera bloquea la mayoría de las partículas de alta energía y no causan problemas en la superficie, hay suficientes de ellas en el espacio cercano a la Tierra para causar problemas para los sistemas electrónicos de las naves espaciales. La Estación Espacial Internacional tiene blindaje adicional debido al SAMA, y el Telescopio Espacial Hubble apaga sus instrumentos científicos cuando pasa por la región.

En el caso del VIIRS, hay suficientes partículas energéticas circulando en la atmósfera alrededor de Sudamérica para que el radiómetro altamente sensible detecte algunas de ellas. De hecho, el equipo que desarrolló el producto de datos de incendios activos del VIIRS se sorprendió de la frecuencia con la que aparecían las partículas como incendios cuando comenzaron a procesar los datos.

"Cada noche, el sensor detectaba varias docenas de anomalías térmicas sobre el Océano Atlántico en lugares que no tenían sentido", dijo Wilfrid Schroeder, el investigador principal del producto de fuego activo del VIIRS. Los científicos estaban al tanto de este tipo de anomalía porque la habían encontrado los investigadores que trabajaban con el sensor MODIS de la NASA y el satélite Advanced Along Track Scanning Radiometer (ATSR) de la Agencia Espacial Europea. Pero el equipo del VIIRS no anticipó la detección de tantas falsas señales de fuego.

Su respuesta fue construir una serie de filtros en su algoritmo de disparo activo y eliminar falsas señales en esta región. Son eliminadas por el algoritmo las anomalías térmicas sospechosas que son especialmente débiles, sobre el océano y de corta duración (todas las señales de que fueron causadas por SAMA en lugar de un incendio real).

Pero de vez en cuando se desliza a través de los filtros un píxel SAMA perdido. "Vemos probablemente una o dos de estas detecciones de incendios espurios por noche, pero recuerde que es en comparación con las miles de anomalías térmicas reales que el satélite detecta cada noche", dijo Schroeder. "Las detecciones de falsos incendios son bastante raras".

“Al desarrollar un algoritmo como este para un producto de datos globales, tuvimos que encontrar un equilibrio. "Si somos demasiado agresivos con nuestro filtrado, existe el riesgo de que eliminemos del registro de datos los incendios reales", dijo Oliva. "No creo que la gente se dé cuenta de que la mayoría de los productos de datos satelitales pasan por una batería completa de pruebas de calibración y validación para abordar este tipo de problemas".

Referencias y recursos:

Anderson, P.C. et al. (2018) Mapping the South Atlantic Anomaly continuously over 27 years. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 177, 237-246.
Casadio, S. & Arino, O. et al. (2011) Monitoring the South Atlantic Anomaly using ATSR instrument series. Advances in Space Research, 48 (6), 1056-1066.
NASA Earth Data FIRMS FAQ.
NASA Earth Data The South Atlantic Anomaly.
NASA Earth Data VIIRS User Guide [PDF].
Schroeder, W. et al. (2014) The New VIIRS 375m active fire detection data product: Algorithm description and initial assessment. Remote Sensing of Environment, 143, 85-96.

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