En un primer lugar, los investigadores de la NASA y Virginia Tech utilizaron datos satelitales para medir la altura y la velocidad de las ondas de inundación potencialmente peligrosas que viajan por los ríos estadounidenses. Las tres olas que rastrearon probablemente fueron causadas por una lluvia extrema y por un atasco de hielo aflojado. Si bien actualmente no existe una base de datos que compile datos satelitales sobre las ondas de inundación de los ríos, el nuevo estudio destaca el potencial de las observaciones espaciales para ayudar a los hidrólogos e ingenieros, especialmente aquellos que trabajan en comunidades a lo largo de redes fluviales con estructuras limitadas de control de inundaciones, como diques y puertas de inundación.
A diferencia de las ondas del océano, que normalmente son conducidas por el viento y las mareas, y los rodar a la costa a un clip constante, las olas de río (también llamadas ondas de inundación o flujo) son oleadas temporales que se extienden a cientos de millas. Típicamente causados por lluvia o deshielo de temporada, son esenciales para trasladar nutrientes y organismos por un río. Pero también pueden representar riesgos: las ondas de río extremas provocadas por un aguacero prolongado o una pausa de presa pueden producir inundaciones.
«Las olas oceánicas son bien conocidas por el surf y la navegación, pero los ríos son las arterias del planeta. Queremos entender su dinámica», dijo Cedric David, hidrólogo del Laboratorio de Properación de Jet de la NASA en el sur de California y coautor de un»https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL113875″ rel=»noopener»> Nuevo estudio Publicado el 14 de mayo en cartas de investigación geofísica.
Para buscar ondas de río para su investigación doctoral, la autora principal Hana Thurman de Virginia Tech recurrió a una nave espacial lanzada en 2022. The SWOT («https://swot.jpl.nasa.gov/» rel=»noopener»> Topografía de agua y océano superficial) Satellite es una colaboración entre la NASA y la Agencia Espacial Francesa CNES (Center National d’Etudes Spatiales). Está encuestando la altura de casi todas las aguas superficiales de la Tierra, tanto frescas como saladas, utilizando su sensible interferómetro de radar de banda KA («https://www.jpl.nasa.gov/news/latest-international-water-satellite-packs-an-engineering-punch/» rel=»noopener»> Karin). El instrumento mapea la elevación y el ancho de los cuerpos de agua rebotando en las microondas de la superficie y el tiempo de cuánto tiempo tarda la señal para regresar.
«Además de monitorear el almacenamiento total de aguas en lagos y ríos, ampliamos la dinámica y los impactos del movimiento y el cambio del agua», dijo Nadya Vinogradova Shiffer, científico del programa FODA en la sede de la NASA en Washington.
Thurman sabía que SWOT ha ayudado a los científicos a rastrear»https://www.jpl.nasa.gov/news/see-swot-missions-unprecedented-view-of-global-sea-levels/» rel=»noopener»> Al aumentar el nivel del mar Cerca de la costa, lugar»https://www.jpl.nasa.gov/news/international-swot-satellite-spots-planet-rumbling-greenland-tsunami/» rel=»noopener»> tsunami sloshy»https://www.jpl.nasa.gov/news/next-generation-water-satellite-maps-seafloor-from-space/» rel=»noopener»> mapear el fondo marinopero ¿podría identificar anomalías de altura del río en los datos que indican una ola en movimiento?
Descubrió que la misión había atrapado tres ejemplos claros de olas de río, incluida una que surgió abruptamente en el río Yellowstone en Montana en abril de 2023. A medida que el satélite pasaba por encima, observó una cresta de 9.1 pies de altura (2.8 metros) que fluye hacia el río Missouri en Dakota del Norte. Se dividió en un pico dramático de 6.8 millas de largo (11 kilómetros de largo) seguido de una cola más dibujada. Estos detalles son emocionantes de ver en órbita e ilustran la resolución espacial única del instrumento Karin, dijo Thurman.
Sleuting a través de óptico»https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-2″ rel=»noopener»> Sentinel-2 Imágenes del área, determinó que la ola probablemente resultó de una mermelada de hielo que se rompió aguas arriba y libera agua acumulada.
Las otras dos olas de río que Thurman y el equipo encontraron fueron desencadenadas por la escorrentía de lluvia. Uno, visto por SWOT a partir del 25 de enero de 2024, en el río Colorado al sur de Austin, Texas, se asoció con la mayor inundación del año en esa sección del río. Mediendo más de 30 pies (9 metros) de altura y 166 millas (267 kilómetros) de largo, viajó alrededor de 3.5 pies (1.07 metros) por segundo por más de 250 millas (400 kilómetros) antes de descargar a la bahía de Matagorda.
La otra ola se originó en el río Ocmulgee cerca de Macon, Georgia, en marzo de 2024. Mediendo más de 20 pies (6 metros) de altura y extendiendo más de 100 millas (165 kilómetros), viajó aproximadamente un pie (0.33 metros) por segundo por más de 124 millas (200 kilómetros).
«Estamos aprendiendo más sobre la forma y la velocidad de las ondas de flujo, y cómo cambian a lo largo de largos tramos del río», dijo Thurman. «Eso podría ayudarnos a responder preguntas como, ¿qué tan rápido podría llegar una inundación aquí y está en riesgo la infraestructura?»
Los ingenieros y gerentes de agua que miden las ondas de los ríos han confiado durante mucho tiempo en los medidores de la corriente, que registran la altura del agua y estiman la descarga en puntos fijos a lo largo de un río. En los Estados Unidos, las agencias mantienen las redes de medidor de flujo, incluido el Servicio Geológico de los Estados Unidos. Son más escasos en otras partes del mundo.
«Los datos satelitales son complementarios porque pueden ayudar a llenar los vacíos», dijo el supervisor de estudio George Allen, hidrólogo y experto en teledetección en Virginia Tech.
Si los indicadores de la corriente son como las cabinas de peaje que marcan los autos a medida que pasan, SWOT es como un helicóptero de tráfico que toma instantáneas de la carretera.
Las velocidades de onda que FODA ayudó a determinar fueron similares a las calculadas usando solo los datos de calibre, dijo Allen, mostrando cómo el satélite podría ayudar a monitorear las olas en las cuencas fluviales sin indicadores. Saber dónde y por qué se desarrollan las ondas de río puede ayudar a los científicos a seguir»https://gracefo.jpl.nasa.gov/news/220/warming-makes-droughts-extreme-wet-events-more-frequent-intense/» rel=»noopener»> Cambiar los patrones de inundación alrededor del mundo.
Orbitando la Tierra varias veces al día, se espera que SWOT observe alrededor del 55% de las inundaciones a gran escala en algún momento de su ciclo de vida. «Si vemos algo en los datos, podemos decir algo», dijo David sobre el potencial de SWOT para marcar inundaciones peligrosas en la creación. «Durante mucho tiempo, nos hemos parado a orillas de nuestros ríos, pero nunca los hemos visto como nosotros ahora».
El satélite SWOT fue desarrollado conjuntamente por la NASA y CNES, con contribuciones de la Agencia Espacial Canadiense (CSA) y la Agencia Espacial del Reino Unido. El Laboratorio de Propulsión de Jet de la NASA, administrado para la agencia por Caltech en Pasadena, California, lidera el componente del proyecto en los Estados Unidos. Para la carga útil del sistema de vuelo, la NASA proporcionó el instrumento del interferómetro de radar de banda KA (Karin), un receptor de ciencias del GPS, un retrorlector láser, un radómetro de microondas de dos haz y operaciones de instrumentos de la NASA. La orbitografía Doppler y la radioposición integrada por el sistema satelital, el altímetro Poseidon de doble frecuencia (desarrollado por el espacio Thales Alenia), el subsistema de radiofrecuencia Karin (junto con el espacio de Thales Alenia y con el apoyo de la Agencia Espacial del Reino Unido), la plataforma de satélite y las operaciones terrestres fueron proporcionadas por CNes. El conjunto del transmisor de alta potencia de Karin fue proporcionado por CSA.
Jane J. Lee / Andrew Wang
Laboratorio de propulsión a chorro, Pasadena, California.
818-354-0307 / 626-379-6874
Escrito por Sally Younger
2025-074
