Física atmosférica


Dentro de las ciencias atmosféricas , la física atmosférica es la aplicación de la física al estudio de la atmósfera . Los físicos atmosféricos intentan modelar la atmósfera de la Tierra y las atmósferas de los otros planetas utilizando ecuaciones de flujo de fluidos , modelos químicos , balance de radiación y procesos de transferencia de energía en la atmósfera (así como también cómo estos se relacionan con sistemas de límites como los océanos). Para modelar sistemas meteorológicos, los físicos atmosféricos emplean elementos de la teoría de la dispersión , modelos de propagación de ondas, física de nubes ,mecánica estadística y estadística espacial que son altamente matemáticos y relacionados con la física. Tiene estrechos vínculos con la meteorología y la climatología y también cubre el diseño y construcción de instrumentos para el estudio de la atmósfera y la interpretación de los datos que proporcionan, incluidos los instrumentos de teledetección . En los albores de la era espacial y la introducción de cohetes sonoros, la aeronomía se convirtió en una subdisciplina relacionada con las capas superiores de la atmósfera, donde la disociación y la ionización son importantes.

La teledetección es la adquisición de información a pequeña o gran escala de un objeto o fenómeno, mediante el uso de dispositivos de grabación o de detección en tiempo real que no están en contacto físico o íntimo con el objeto (como por aeronave , nave espacial , satélite , boya o barco ). En la práctica, la teledetección es la recopilación aislada mediante el uso de una variedad de dispositivos para recopilar información sobre un objeto o área determinados, lo que brinda más información que la que pueden transmitir los sensores en sitios individuales. [1] Por lo tanto, plataformas de recopilación de satélites meteorológicos o de observación de la Tierra , boya meteorológica de observación atmosférica y oceánicaplataformas, monitoreo de un embarazo a través de ultrasonido , imágenes por resonancia magnética (MRI), tomografía por emisión de positrones (PET) y sondas espaciales son todos ejemplos de detección remota. En el uso moderno, el término generalmente se refiere al uso de tecnologías de sensores de imágenes que incluyen, entre otros, el uso de instrumentos a bordo de aeronaves y naves espaciales, y es distinto de otros campos relacionados con imágenes, como la imagen médica .

Hay dos tipos de teledetección. Los sensores pasivos detectan la radiación natural que emite o refleja el objeto o el área circundante que se observa. La luz solar reflejada es la fuente de radiación más común medida por sensores pasivos. Ejemplos de sensores remotos pasivos incluyen fotografía de película , infrarrojos, dispositivos de carga acoplada y radiómetros . La colección activa, por otro lado, emite energía para escanear objetos y áreas, después de lo cual un sensor detecta y mide la radiación que se refleja o se dispersa desde el objetivo. radar , lidar y SODARson ejemplos de técnicas de teledetección activa utilizadas en física atmosférica donde se mide el tiempo de retardo entre la emisión y el retorno, estableciendo la ubicación, altura, velocidad y dirección de un objeto. [2]

La teledetección permite recopilar datos sobre áreas peligrosas o inaccesibles. Las aplicaciones de la teledetección incluyen el monitoreo de la deforestación en áreas como la cuenca del Amazonas , los efectos del cambio climático en los glaciares y las regiones árticas y antárticas, y sondeos de profundidad de las profundidades costeras y oceánicas. La recopilación militar durante la Guerra Fría hizo uso de la recopilación de datos sobre zonas fronterizas peligrosas. La teledetección también reemplaza la costosa y lenta recopilación de datos en el terreno, asegurando en el proceso que las áreas u objetos no sean perturbados.


El brillo puede indicar reflectividad como en esta imagen de radar meteorológico de 1960 (del huracán Abby ). La frecuencia, la forma de pulso y la antena del radar determinan en gran medida lo que puede observar.
Este es un diagrama de las estaciones. Además de la densidad de la luz incidente, la disipación de la luz en la atmósfera es mayor cuando cae en un ángulo poco profundo.
-Nube a tierra un rayo en el circuito eléctrico atmosférico global
Representación de fenómenos de descargas eléctricas y relámpagos en la atmósfera superior