Por primera vez, los científicos de la NASA han utilizado GPS para encontrar el peso total de humedad de suelo...

Una estación de GPS en las montañas de Oregón. Crédito de la imagen: Wikimedia Commons.

 

08 de mayo de 2014

Por primera vez, los científicos de la NASA han utilizado GPS para encontrar el peso total de humedad de suelo y manto nivoso de invierno en Sierra Nevada de California. Los nuevos resultados complementan otras mediciones satelitales y podrían proporcionar una prueba de la realidad para modelos informáticos utilizados para estimar del estado del agua y manto de nieve.

 

Un equipo dirigido por Donald Argus del laboratorio de propulsión a chorro de la NASA, Pasadena, California, estudió los datos de 1.069 sitios de GPS de investigación en California, Nevada, Oregon y Washington, extendiendo hacia 2006. Para cada sitio, valoraban la diferencia en el nivel del suelo entre octubre 1 (al final de la temporada seca) y el 1 de abril de cada año, cuando la nieve es probable que este en su mayor peso. Luego calcularon cuánta agua es necesaria para crear los cambios de altura observada.

 

En promedio, el cambio anual en peso de agua entre verano e invierno en la Sierra Nevada de California y las montañas de Klamath en la frontera de California-Oregon era igual a 2 pies (0,6 m) de agua.

 

Los datos del GPS del agua podrían ayudar a informar a los administradores del agua qué recursos hídricos eran propensos a estar disponible después del invierno o proporcionar advertencias tempranas de qué tan seca están las montañas y como van a estar en una temporada de incendios. Complementan en el aire y el espacio misiones que miden el ciclo del agua, tales como Observatorio de nieve en el aire y nave espacial Gravity Recovery and Climate Experiment de JPL.

 

"Los investigadores han conocido que los movimientos de sube y baja observados en sitios de GPS pueden ser debido al peso del agua, pero esta es la primera vez que hemos deducido el volumen de agua de los movimientos de GPS," dijo Argus. Los resultados fueron publicados recientemente en Geophysical Research Letters. De JPL Yuning Fu y Felix Landerer son coautores.

 

Los receptores GPS utilizados para la investigación científica son mucho más precisos que los modelos comerciales en todo el mundo se encuentra en coches y mochilas. Estos receptores científicos pueden medir los cambios en su ubicación más pequeño que un cuarto de pulgada (unos milímetros).

 

El nuevo estudio aprovechó el hecho de que la Tierra cede bajo el peso del agua, como un colchón debajo de una persona durmiente. También como un colchón, el descenso es localizada más generalizada, para que una Nevada montaña pesada deprime el suelo debajo de ella pero apenas afecta a planicies de 40 a 50 millas de distancia. Receptores GPS controlar con precisión la localización y extensión de la Tierra que se hunde en invierno y rebotar en la primavera.

 

Argus señaló que la precisión de la nueva medida fue posible debido a la densidad de la red de GPS. "La resolución espacial de GPS sólo está limitada por el espacio de los sitios", dijo. "En California, estamos bendecidos con todos estos sitios GPS que fueron colocados aquí debido a los terremotos. Estamos recibiendo una resolución de menos de 100 kilómetros porque eso es cuán cerca están espaciados los sitios."

 

Los investigadores compararon la nueva medición con estimaciones modeladas, encontrando que la NASA ampliamente utilizado NOAH norteamericano de la Tierra datos asimilación sistema (NLDAS) modelo sobreestimaciones invernaje agua en la Sierra por alrededor del 50 por ciento.

 

Argus ve muchos usos futuros para la nueva técnica de medición. "Prevemos que GPS junto con otras medidas en el aire y espaciales a continuación se utilizará juntos para mejorar las estimaciones de cambio de las aguas subterráneas en el Valle Central de California", dijo. Espera utilizar la técnica de medición para crear en tiempo real sistemas de monitoreo para nieve, ofreciendo una herramienta más en el arsenal de California gestores de agua para la gestión de control de inundaciones, generación de energía hidroeléctrica y suministro de agua del estado valiosos y escasos.

 

La NASA vigila los signos vitales de la Tierra desde tierra, aire y espacio con una flota de satélites y las campañas de observación aérea y terrestre ambiciosas. La NASA desarrolla nuevas formas de observar y estudiar sistemas interconectados naturales de la Tierra, con registros de datos a largo plazo y herramientas de análisis de computadora para ver mejor cómo está cambiando nuestro planeta. La Agencia comparte este conocimiento único con la comunidad global y trabaja con instituciones en los Estados Unidos y alrededor del mundo que contribuyen a la comprensión y la protección de nuestro planeta.

 

Alan Buis 818-354-0474
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
Alan.Buis@jpl.nasa.gov

Written by Carol Rasmussen
NASA Earth Science News Team