Esta infografía muestra las múltiples capas de nuestra atmósfera, que se extienden desde el suelo hasta el espacio, y cómo se compara la cobertura del nuevo conjunto de datos con los disponibles actualmente. Crédito: D.Koshin, K. Sato, S. Watanabe y K. Miyazaki, 2025/ Progreso en las Ciencias Planetarias y de la Tierra (PEPS)
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. El trabajo ha sido publicado en Progreso en las ciencias terrestres y planetarias.
Usando un nuevo sistema de asimilación de datos llamado JAGUAR-DASque combina modelos numéricos con datos de observación, el equipo creó un conjunto de datos de casi 20 años de duración que abarcan múltiples niveles de la atmósfera desde el nivel del suelo hasta los bordes inferiores del espacio.
Ser capaz de estudiar las interacciones de estas capas verticalmente y en todo el mundo podría 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 tiempo y de los meteorólogos cuando se equivocan es un pasatiempo popular para muchos. Pero el trabajo de un meteorólogo no es fácil. La atmósfera tiene múltiples capas, está interconectada y es compleja, y el cambio climático global está haciendo que sea aún más difícil pronosticar fenómenos meteorológicos extremos, tanto a largo plazo como repentinos.
Para ayudar a superar estos desafíos cada vez mayores, los investigadores han creado un conjunto de datos de toda la atmósfera.
Desde septiembre de 2004 hasta diciembre de 2023, abarca múltiples niveles de la atmósfera desde el nivel del suelo hasta el borde inferior del espacio, a unos 110 kilómetros sobre la superficie de la Tierra.
La región comprendida entre 50 y 110 kilómetros (aunque los rangos exactos varían) es particularmente de interés, ya que es tan notoriamente difícil de estudiar que anteriormente se la había denominado «ignorosfera». Esta región es demasiado baja para que la observen los satélites y demasiado alta para que la observen los globos meteorológicos, lo que provoca una escasez de datos y, en consecuencia, de investigación.
Sin embargo, es un área fascinante, caracterizada por vastas mareas atmosféricas globales y ondas de gravedad a pequeña escala que afectan el viento y la temperatura. También juega 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 sólida herramienta de investigación que, por primera vez, permite comprender cuantitativamente la circulación general atmosférica y la estructura jerárquica de ondas y vórtices en la capa mesosférica (que está por encima la estratosfera y entre 50 y 90 km sobre la superficie de la Tierra) y la capa termosférica inferior (entre 90 y 110 km sobre la superficie de la Tierra) de la atmósfera, incluida la ignorante», explicó el profesor Kaoru Sato de la Universidad de Tokio.
«Si podemos comprender mejor estas capas, mejoraríamos nuestra capacidad de responder al cambio climático, extenderíamos el tiempo de anticipación de los pronósticos estacionales y avanzaríamos en nuestra comprensión de los fenómenos meteorológicos espaciales».
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 producir datos sobre las condiciones atmosféricas. El conjunto de datos resultante, denominado JAWARA, permite realizar un análisis detallado de la circulación general de la atmósfera y su estructura jerárquica.
«Los modelos de circulación general atmosférica que se extienden hasta el borde inferior del espacio sólo han sido desarrollados por un número limitado de instituciones de investigación en todo el mundo, incluida la nuestra», afirmó Sato.
«Estudios recientes indican que los fenómenos estratosféricos extremos pueden comenzar al menos en la mesosfera superior. Por lo tanto, la elucidación cuantitativa de los fenómenos en la mesosfera y la termosfera inferior es extremadamente importante para la predicción del tiempo».
El conjunto de datos ya está disponible de forma abierta y el equipo pretende utilizarlo para estudiar la circulación a gran escala y la estructura jerárquica en la atmósfera, así como los acoplamientos verticales e interhemisféricos (es decir, entre los hemisferios norte y sur).
También esperan trabajar en colaboración con científicos espaciales para estudiar las interacciones entre la atmósfera y el espacio, en particular la mesosfera (donde se forman las nubes más altas) y la ionosfera (ubicada dentro de la termosfera y entre 60 y 300 km sobre la superficie de la Tierra, donde se encuentran muchos satélites). se basan).
Más información:
El Reanálisis de la Atmósfera Neutral Completa JAGUAR=DAS: JAWARA, Progreso en las ciencias terrestres y planetarias (2025). DOI: 10.1186/s40645-024-00674-3
Citación: Desde la Tierra hasta el borde del espacio: todo el conjunto de datos de la atmósfera podría beneficiar los modelos climáticos y la predicción del tiempo espacial (2025, 10 de enero) recuperado el 10 de enero de 2025 de https://phys.org/news/2025-01-earth-edge-space -atmósfera-entera.html
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