Satélites: cómo nos ayudan a entender el tiempo, el clima y nuestro territorio

Cada día cientos de satélites con fines de observación y monitoreo recorren la órbita terrestre capturando información sobre la atmósfera, los océanos, la vegetación, los suelos y muchos otros componentes de nuestro planeta. Gracias a esta tecnología, hoy es posible observar fenómenos meteorológicos en tiempo real, monitorear sequías, detectar incendios forestales e, incluso, evaluar el estado de los cultivos agrícolas. Detrás de todas estas aplicaciones se encuentra una disciplina fundamental: la teledetección.

¿Qué es la teledetección?

Es la ciencia que permite obtener información de un objeto, una superficie o un fenómeno sin necesidad de entrar en contacto directo con él. Para lograrlo, se utilizan sensores multiespectrales capaces de registrar la energía que la superficie terrestre refleja o emite. Estos se instalan en satélites, aviones, drones y otras plataformas.

Una forma sencilla de comprender la teledetección (en este artículo nos enfocaremos en la teledetección pasiva) es compararla con el funcionamiento del ojo humano. Cuando observamos un paisaje, nuestros ojos no emiten luz, sino que captan la radiación que es reflejada por los objetos que nos rodean, según la temperatura en que se encuentren. Las diferencias en el color, el brillo y la intensidad de esta radiación permiten que nuestro cerebro interprete la información y distinga elementos como un bosque, un río, una carretera o una montaña.

De manera similar, los satélites y otros sensores utilizados en teledetección captan la radiación proveniente de la superficie terrestre y que está directamente relaciona con la temperatura del cuerpo. Sin embargo, existe una diferencia fundamental: estos sensores pueden registrar información que va mucho más allá de lo que nuestros ojos son capaces de percibir. Mientras la visión humana está limitada principalmente al espectro visible, muchos sensores multiespectrales pueden detectar diferentes regiones del espectro electromagnético, como el infrarrojo, el térmico, el ultravioleta e incluso las microondas.

Gracias a esta capacidad, la teledetección permite obtener información sobre características como el estado y vigor de la vegetación, la temperatura de la superficie terrestre oceánica y continental, la humedad del suelo y la presencia o distribución de nubes, humo y vapor de agua. De esta manera, los sensores remotos amplían nuestra capacidad de observar y analizar la superficie terrestre, convirtiéndose en una herramienta fundamental para el estudio y monitoreo de nuestro planeta.

¿Cómo los satélites observan a la Tierra?

Cada componente de la Tierra interactúa de forma distinta con la radiación solar. Esta interacción característica permite identificar y diferenciar los distintos elementos del paisaje, además de monitorear su evolución y detectar cambios a lo largo del tiempo, incluso desde cientos de kilómetros de distancia.

Por ejemplo, las nubes presentan características diferentes que varían principalmente según su altura, composición y temperatura. La vegetación sana, por su parte, refleja una mayor cantidad de energía en el infrarrojo cercano que la vegetación estresada, enferma o seca. Del mismo modo, los cuerpos de agua (océanos, mares y ríos), los distintos tipos de suelo y las áreas urbanas presentan comportamientos particulares frente a la radiación electromagnética, asociados a sus características físicas y químicas.

Estas diferencias en la forma en que cada superficie absorbe, refleja o emite radiación electromagnética generan patrones característicos conocidos como firmas espectrales. Estas firmas permiten distinguir diferentes coberturas y objetos presentes en la superficie terrestre. Gracias a ello, la teledetección hace posible identificar, analizar y monitorear diversos elementos y fenómenos naturales desde el espacio, incluso aquellos que pueden presentar diferencias difíciles de detectar mediante la observación directa.

La importancia de los satélites en meteorología

Los satélites meteorológicos son una herramienta fundamental para vigilar y comprender el comportamiento de la atmósfera, ya que permiten observar extensas áreas geográficas, incluyendo zonas remotas donde no existen estaciones meteorológicas. Entre sus principales aplicaciones se encuentra el seguimiento y evolución de sistemas frontales y tormentas, el monitoreo de la nubosidad y las precipitaciones, la estimación de temperaturas superficiales (océanos y mares) y la vigilancia de eventos extremos como olas de calor (continental y marina), incendios forestales e inundaciones. Además, la información obtenida mediante los satélites constituye un importante apoyo para la elaboración de pronósticos meteorológicos.

Las principales ventajas de los satélites meteorológicos de órbita polar, como “Aqua” y “Terra”, radican en su alta resolución espacial. Estos satélites proporcionan imágenes con resoluciones espaciales de 250, 500 y 1000 metros, permitiendo observar características de la superficie terrestre con un mayor nivel de detalle. Sin embargo, su resolución temporal es más limitada, ya que realizan aproximadamente 1 a 2 observaciones por día sobre una misma zona. En contraste, los satélites meteorológicos de órbita geoestacionaria, como GOES-19 (GOES 16 – La historia de una revolución), presentan una mayor resolución temporal, permitiendo realizar un seguimiento casi continuo de la evolución de los sistemas atmosféricos. Dependiendo del producto y la banda utilizada, pueden alcanzar resoluciones espaciales de aproximadamente 500 a 1000 metros, mientras que sus imágenes pueden actualizarse aproximadamente cada 10 a 15 minutos.

Gracias a estos datos, los meteorólogos pueden analizar la evolución de los fenómenos atmosféricos prácticamente en tiempo real, mejorando la calidad de los pronósticos y contribuyendo a una mejor prevención y gestión de los riesgos asociados al tiempo y al clima.

Una herramienta clave para la agricultura

La teledetección también se ha convertido en una herramienta fundamental para la agricultura moderna, ya que permite evaluar el estado de los cultivos, identificar sectores afectados por déficit hídrico y realizar un seguimiento de su evolución mediante imágenes satelitales. Uno de los indicadores más utilizados en agricultura es el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI), que permite estimar el vigor y la actividad fotosintética de la vegetación. Esta información facilita la toma de decisiones sobre el manejo de los cultivos y el uso de los recursos hídricos.

Adicionalmente, la información satelital permite monitorear fenómenos que representan amenazas para la agricultura, como las heladas, nubosidad, temperatura superficial y el estado de la vegetación. Al combinar estos datos con observaciones meteorológicas y modelos de pronóstico, es posible generar alertas tempranas y apoyar la adopción de medidas preventivas para proteger los cultivos.

Los satélites, fundamentales en temporadas de incendios forestales.

Sus sensores pueden detectar anomalías térmicas asociadas a focos activos, identificar áreas afectadas y evaluar los cambios en la cobertura vegetal después del incendio.

Esta información es utilizada por organismos públicos, investigadores y equipos de emergencia para apoyar la toma de decisiones durante y después de estos eventos (Teledetección e incendios forestales).

De los datos a la información

La cantidad y calidad de la información satelital disponible continúa creciendo año tras año. Nuevas misiones espaciales permiten observar la Tierra con mayor frecuencia, resolución y precisión, abriendo oportunidades para mejorar el monitoreo ambiental y fortalecer la adaptación frente a los desafíos climáticos.

En Chile, la teledetección forma parte de las herramientas que permiten a la Dirección Meteorológica de Chile (DMC) observar y analizar continuamente la superficie terrestre y las condiciones atmosféricas. A través de su sistema de recepción satelital, la DMC recibe información del satélite GOES-19, cuyos datos permiten generar imágenes y productos especializados para estudiar las nubes, las masas de aire y distintos fenómenos que afectan nuestro territorio.

Esta información se transforma en productos que apoyan el seguimiento de sistemas frontales, tormentas convectivas, nubosidad, heladas, incendios forestales y otras condiciones meteorológicas de interés. Estos datos se complementan con las observaciones de la red de estaciones meteorológicas y con modelos numéricos de pronóstico, permitiendo obtener una visión más completa de lo que está ocurriendo en la atmósfera.

Una mirada global para comprender nuestro territorio

La teledetección nos permite observar la Tierra desde una perspectiva diferente, transformando la energía que reflejan y emiten sus superficies en información que podemos interpretar y utilizar. Desde el estudio de la atmósfera y el clima hasta el monitoreo de la vegetación, los recursos naturales y los fenómenos extremos, esta tecnología nos ayuda a comprender mejor un planeta que está en constante cambio.

Y es que al final, cada imagen capturada desde el espacio es mucho más que una fotografía: es una fuente de información que permite conocer, monitorear y tomar decisiones sobre nuestro entorno, demostrando cómo la tecnología puede acercarnos a entender mejor el planeta que habitamos.

 

 

 

                        Escrito por: Consuelo González Cornejo. Editor: Tamara Venegas Yurazek. Periodista: Paz Galindo Navarro.

 

 

Referencias

Fernández, L. T. L., & Rincón, L. N. G. (2020). Procesamiento de imágenes satelitales. L’esprit Ingénieux, 11(1), 33-49.

Olmo, M. C. Teledetección aplicada a Recursos Naturales.

Procesamiento de imágenes satelitales. (2021). Revista De Diavulgación L’esprit Ingénieux, 11(1), 33-49. https://revistas.santototunja.edu.co/index.php/lingenieux/article/view/2332