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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo D1 - Teledetección Satelital
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4930
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Arquitectura orbital y cobertura
Relaciona el tipo de órbita con altura, frecuencia de observación, cobertura y resolución espacial.
Grupo 2: Grupo 2: Canales geoestacionarios y observables espectrales
Separa los canales visible, infrarrojo termal y vapor de agua según la radiación o absorción que observan.
Grupo 3: Grupo 3: Sondeo por microondas en órbita polar
Conecta temperaturas de brillo multifrecuencia con perfiles verticales y contenido hidrometeorológico.
Grupo 4: Grupo 4: Viento oceánico por escaterometría
Relaciona la retrodispersión de microondas sobre el océano con velocidad y dirección del viento superficial.
Grupo 5: Grupo 5: Perfiles por ocultación de radio
Conecta la curvatura de señales GNSS al atravesar la atmósfera con perfiles verticales de temperatura y humedad.
Grupo 6: Grupo 6: Transferencia radiativa, Planck y calibración
Describe la cadena física que transforma señal cruda en radiancia y radiancia en variables termodinámicas.
Grupo 7: Grupo 7: Precisión y producto observacional integrado
Integra órbita, instrumento y física de recuperación para determinar precisión, continuidad y cobertura final.
ID:1795
Grupo 1: Grupo 1: Arquitectura orbital y cobertura
Descripción
Relaciona el tipo de órbita con altura, frecuencia de observación, cobertura y resolución espacial.
Pregunta clave: ¿Cómo la órbita determina cobertura, frecuencia y detalle espacial?
Relaciona el tipo de órbita con altura, frecuencia de observación, cobertura y resolución espacial. La órbita polar baja, en cambio, mantiene al satélite mucho más cerca de la Tierra, a unos ochocientos kilómetros de altura, lo que le da mayor resolución espacial, pero como el satélite se desplaza y no queda fijo sobre un punto, necesita cerca de doce horas para completar una cobertura global completa. La órbita geoestacionaria mantiene al satélite fijo sobre el mismo punto del ecuador, a una altura cercana a los treinta y seis mil kilómetros, lo que le permite observar de forma continua todo un hemisferio y entregar una imagen nueva cada quince minutos o menos; a cambio, la gran distancia a la que orbita reduce el detalle espacial que puede distinguir en la superficie. Los satélites de la órbita polar baja, por su parte, llevan instrumentos que la órbita geoestacionaria no puede usar de la misma manera porque vuelan mucho más cerca de la atmósfera que observan.
ID:3796
Grupo 2: Grupo 2: Canales geoestacionarios y observables espectrales
Descripción
Separa los canales visible, infrarrojo termal y vapor de agua según la radiación o absorción que observan.
Pregunta clave: ¿Qué observan los canales de un satélite geoestacionario?
Separa los canales visible, infrarrojo termal y vapor de agua según la radiación o absorción que observan. Y el canal de vapor de agua mide la absorción de radiación en una banda del infrarrojo centrada cerca de los seis micrómetros de longitud de onda, sensible específicamente al vapor de agua presente en las capas altas de la atmósfera, lo que permite seguir el movimiento de la humedad incluso donde no hay nubes visibles. El canal visible mide la reflectancia solar, es decir, cuánta luz solar refleja de vuelta al espacio la nube o la superficie que observa. El canal de infrarrojo termal mide, en cambio, la temperatura de brillo de esa misma nube o superficie, una medida de la radiación térmica que emiten directamente en vez de reflejar.
ID:3797
Grupo 3: Grupo 3: Sondeo por microondas en órbita polar
Descripción
Conecta temperaturas de brillo multifrecuencia con perfiles verticales y contenido hidrometeorológico.
Pregunta clave: ¿Cómo las microondas recuperan perfiles atmosféricos?
Conecta temperaturas de brillo multifrecuencia con perfiles verticales y contenido hidrometeorológico. Los radiómetros de microonda miden la temperatura de brillo en distintas frecuencias, y de esas mediciones derivan perfiles verticales completos de temperatura y de humedad, además del contenido de agua líquida y de la precipitación en cada nivel de la atmósfera. Los satélites geoestacionarios, con su instrumento de infrarrojo termal, alcanzan una precisión de temperatura de brillo de apenas unas pocas décimas de grado; los perfiles verticales que derivan los radiómetros de microonda en la órbita polar baja, en cambio, tienen una precisión algo menor, de uno a dos grados por cada nivel de la atmósfera que resuelven. Y los instrumentos que usan la ocultación de radio aprovechan la curvatura que sufren las señales de los satélites de posicionamiento global al atravesar la atmósfera para derivar, con una precisión vertical mucho mayor que la de los otros instrumentos, perfiles de temperatura y de humedad.
ID:3798
Grupo 4: Grupo 4: Viento oceánico por escaterometría
Descripción
Relaciona la retrodispersión de microondas sobre el océano con velocidad y dirección del viento superficial.
Pregunta clave: ¿Cómo se deriva el viento oceánico desde retrodispersión?
Relaciona la retrodispersión de microondas sobre el océano con velocidad y dirección del viento superficial. Los escaterómetros miden, en cambio, la retrodispersión que produce el viento superficial sobre la superficie del océano, y de esa retrodispersión derivan la velocidad y la dirección del viento en la superficie marina.
ID:3799
Grupo 5: Grupo 5: Perfiles por ocultación de radio
Descripción
Conecta la curvatura de señales GNSS al atravesar la atmósfera con perfiles verticales de temperatura y humedad.
Pregunta clave: ¿Cómo la ocultación de radio recupera perfiles verticales?
Conecta la curvatura de señales GNSS al atravesar la atmósfera con perfiles verticales de temperatura y humedad. Y los instrumentos que usan la ocultación de radio aprovechan la curvatura que sufren las señales de los satélites de posicionamiento global al atravesar la atmósfera para derivar, con una precisión vertical mucho mayor que la de los otros instrumentos, perfiles de temperatura y de humedad. Los satélites geoestacionarios, con su instrumento de infrarrojo termal, alcanzan una precisión de temperatura de brillo de apenas unas pocas décimas de grado; los perfiles verticales que derivan los radiómetros de microonda en la órbita polar baja, en cambio, tienen una precisión algo menor, de uno a dos grados por cada nivel de la atmósfera que resuelven. Los radiómetros de microonda miden la temperatura de brillo en distintas frecuencias, y de esas mediciones derivan perfiles verticales completos de temperatura y de humedad, además del contenido de agua líquida y de la precipitación en cada nivel de la atmósfera.
ID:3800
Grupo 6: Grupo 6: Transferencia radiativa, Planck y calibración
Descripción
Describe la cadena física que transforma señal cruda en radiancia y radiancia en variables termodinámicas.
Pregunta clave: ¿Cómo se transforma señal instrumental en variables atmosféricas?
Describe la cadena física que transforma señal cruda en radiancia y radiancia en variables termodinámicas. La relación entre la radiancia que mide el sensor y el perfil termodinámico de la atmósfera que esa radiación atravesó es lo que describe la ecuación de transferencia radiativa: cuanto más cambia la temperatura o la composición de la atmósfera a lo largo del camino que recorre la radiación, más cambia la radiancia que finalmente llega al sensor. La ley de Planck aporta la otra mitad de esa relación: cuanto más caliente está la nube, la superficie o la capa de atmósfera que emite radiación térmica, más radiación emite, y esa dependencia directa entre temperatura y radiación emitida es lo que le permite a cada instrumento traducir la radiancia que mide de vuelta a una temperatura. Antes de aplicar cualquiera de estas dos relaciones, cada sensor pasa además por sus propias relaciones de calibración, que ajustan la señal cruda que registra el instrumento para que corresponda exactamente a la radiancia física que llegó hasta él.
ID:3801
Grupo 7: Grupo 7: Precisión y producto observacional integrado
Descripción
Integra órbita, instrumento y física de recuperación para determinar precisión, continuidad y cobertura final.
Pregunta clave: ¿Cómo convergen órbita, instrumento y física en la calidad observacional?
Integra órbita, instrumento y física de recuperación para determinar precisión, continuidad y cobertura final. Los satélites geoestacionarios, con su instrumento de infrarrojo termal, alcanzan una precisión de temperatura de brillo de apenas unas pocas décimas de grado; los perfiles verticales que derivan los radiómetros de microonda en la órbita polar baja, en cambio, tienen una precisión algo menor, de uno a dos grados por cada nivel de la atmósfera que resuelven. Esa cadena completa —desde la órbita que elige el satélite, pasando por el instrumento que lleva a bordo, hasta la ecuación de transferencia radiativa y la ley de Planck que traducen su medición— es, en definitiva, lo que determina qué tan precisa resulta la observación final. Y los instrumentos que usan la ocultación de radio aprovechan la curvatura que sufren las señales de los satélites de posicionamiento global al atravesar la atmósfera para derivar, con una precisión vertical mucho mayor que la de los otros instrumentos, perfiles de temperatura y de humedad.
ID:3802