Un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Tokio ha creado un conjunto de datos de toda la atmósfera, lo que permite realizar nuevas investigaciones en regiones que antes eran difíciles de estudiar. Utilizando un nuevo sistema de asimilación de datos llamado JAGUAR-DAS, que combina modelado numérico con datos de observación, el equipo recopiló casi 20 años de datos que abarcan múltiples capas de la atmósfera, desde el nivel del suelo hasta las zonas más bajas del espacio. Ser capaz de estudiar la interacción de estas capas vertical y globalmente puede mejorar la modelización climática y la previsión meteorológica estacional. También existe potencial para la investigación interdisciplinaria entre científicos atmosféricos y científicos espaciales, para investigar la interacción entre el espacio y nuestra atmósfera y cómo nos afecta en la Tierra.
Quejarse del clima y quejarse de los meteorólogos cuando se equivocan es un pasatiempo popular para muchos. Pero el trabajo de un meteorólogo no es fácil. Nuestra atmósfera tiene múltiples capas, está interconectada y es compleja, y el cambio climático global está haciendo que los fenómenos meteorológicos extremos, repentinos y a largo plazo, sean más difíciles de predecir.
Para ayudar a superar estos crecientes desafíos, los investigadores han creado un conjunto de datos de toda la atmósfera. Desde septiembre de 2004 hasta diciembre de 2023, abarca múltiples capas de la atmósfera desde el nivel del suelo, a unos 110 km sobre la superficie de la Tierra, hasta los confines más bajos del espacio. La región comprendida entre 50 y 110 km (aunque el alcance exacto varía) es de particular interés, ya que es tan difícil de estudiar que antes se la llamaba “ignorancia”. El área es demasiado poco profunda para que la observen los satélites y demasiado alta para que la observen los globos meteorológicos, lo que resulta en una escasez de datos y la consiguiente escasez de investigaciones. Sin embargo, es un área interesante, caracterizada por grandes mareas atmosféricas globales y ondas de gravedad de pequeña escala que afectan el viento y la temperatura. Desempeña un papel importante en la intensidad del impacto de los fenómenos meteorológicos espaciales.
“El conjunto de datos JAWARA (Jaguar-Das Whole Neutral Atmosphere Reanalysis) es una potente herramienta de investigación que, por primera vez, permite comprender cuantitativamente la circulación atmosférica general y la estratificación de ondas y remolinos en la capa mesosférica (que se encuentra por encima de la estratosfera y unos 50-90 km sobre la superficie de la Tierra arriba) y la capa termosférica de la atmósfera con la ignosfera debajo (aproximadamente). 90-110 km),”, explicó el profesor Kaoru Sato de la Universidad de Tokio. “Si podemos comprender mejor estas capas, mejoraremos nuestra capacidad de responder al cambio climático, extenderemos el tiempo de anticipación de los pronósticos estacionales y mejoraremos nuestra comprensión de Los fenómenos meteorológicos espaciales lo harán”.
El equipo desarrolló su nuevo sistema de asimilación de datos de alta velocidad JAGUAR-DAS como parte de un proyecto internacional liderado por Sato. El sistema integra datos de observación en un modelo numérico que luego puede generar datos sobre las condiciones atmosféricas. El conjunto de datos resultante denominado JAWARA permite un análisis detallado de la circulación general de la atmósfera y su estructura taxonómica.
“Los modelos de circulación general atmosférica que se extienden hasta los confines inferiores del espacio sólo han sido desarrollados por un número limitado de instituciones de investigación en todo el mundo, incluida la nuestra”, dijo Sato. “Estudios recientes indican que los eventos estratosféricos extremos pueden comenzar al menos en la mesosfera superior. Por lo tanto, la interpretación cuantitativa de los eventos en la mesosfera y la termosfera inferior es crucial para el pronóstico del tiempo”.
El conjunto de datos ya está disponible de forma abierta y el equipo pretende utilizarlo para estudiar las estructuras de circulación y estratificación a gran escala en la atmósfera, así como las conexiones verticales e interhemisféricas (es decir, entre los hemisferios norte y sur). Esperan trabajar en colaboración con científicos espaciales para estudiar la interacción entre la atmósfera y el espacio, particularmente la mesosfera (donde se forman las nubes más altas) y la ionosfera (entre la termosfera y unos 60-300 km sobre la superficie de la Tierra, donde se encuentran muchos satélites). residir). basado).