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Telerilevamento da radar ad apertura sintetica : modelli elettromagnetici e metodo statistico di inversione

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Introduzione 
 
La precipitazione è uno dei più importanti fenomeni atmosferici dato che ha un forte impatto sulla 
circolazione atmosferica su scala globale e su scala locale. Circa il 70-85% del calore che l’atmosfera 
globale riceve (e che, d’altro lato, bilancia le perdite nette di radiazione) viene rilasciato come calore 
latente nella genesi della precipitazione [Simpson et al., 1996; Barry and Chorley, 1987; Salby, 1996].  
Le celle temporalesche possono essere di tipo stratiforme o convettivo. Le prime si trovano 
frequentemente nelle aree ad elevata latitudine, mentre le seconde caratterizzano soprattutto le zone 
tropicali e subtropicali (nei Tropici, il 50-80% della precipitazione è di carattere convettivo) [Houze, 
1997]. Esse hanno tipicamente diametri compresi tra 4 e 12 km, durata temporale che va da 10 a 30 
minuti e possono presentarsi singolarmente o in cluster. Occasionalmente vengono osservate le cosiddette 
supercelle con diametri che superano i 70 km. La pioggia stratiforme è generalmente molto meno intensa 
ma dura più a lungo di quella convettiva [1]. 
Numerosi studi [2] condotti durante la missione TRMM (Tropical Rainfall Measurement Mission) hanno 
dimostrato la possibilità di raggiungere, attraverso misure di precipitazione da satellite, una migliore 
comprensione del ciclo idrologico globale. Il Precipitation Radar (PR) del TRMM ha fornito ottimi 
profili di precipitazione lungo i tropici. Una descrizione del TRMM e alcuni risultati scientifici che sono 
stati ottenuti da esso possono essere reperiti in Kummerow et al. (2000) [3].  
La missione GPM (Global Precipitation Measurement) della NASA (National Aeronautics and Space 
Administration) nasce come evoluzione del TRMM; essa migliorerà le misure di precipitazione e le 
estenderà a latitudini maggiori. Il satellite principale impiegato nella missione GPM avrà a bordo un 
imager a microonde accoppiato ad un radar a doppia frequenza operante nelle bande Ku e Ka. Il GPM 
acquisirà anche dati da una costellazione di satelliti che espanderà la copertura fornita da quello 
principale. Le misure di precipitazione di questa costellazione possono essere complementate da 
informazioni addizionali acquisite da radar ad apertura sintetica operanti in banda X (X-SAR). 
Quest’ultima non è troppo distante da quella Ku impiegata dai radar del TRMM e del GPM. Atlas e 
Moore (1987) [4] hanno dimostrato che il SAR può ricavare dati sulla precipitazione a partire dalla NRCS 
(Normalized Radar Cross Section) usando l’equazione dei radar ad apertura reale. Le intensità medie di 
pioggia sono già state determinate, a partire da misure X-SAR, da Jameson et al. (1997) [5], Moore et al. 
(1997) [6] e Melsheimer et al. (1998) [7].  
Sulla Terra, dove i radiometri a microonde hanno un successo limitato, le misure di precipitazione X-SAR 
possono portare significativi benefici. Sebbene, infatti, la radiometria a microonde fornisca stime 
abbastanza robuste dell’intensità di pioggia su sfondo oceanico, la sua determinazione su terra dipende 
pesantemente dallo scattering da idrometeore ghiacciate nella parte superiore delle nuvole, ma le relazioni 
fra il ghiaccio nella porzione superiore e la pioggia in quella inferiore sono problematiche. Le stime di 
precipitazione X-SAR possono essere importanti specialmente su sfondo montuoso dove la capacità di 
osservazione dei radar a terra e del PR è limitata. La comunità idrometereologica può inoltre trarre 
vantaggio dalle missioni satellitari già pianificate da due agenzie spaziali europee. Il TSX (Terra SAR-X) è 
3 
 

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Telerilevamento da radar ad apertura sintetica : modelli elettromagnetici e metodo statistico di inversione

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Informazioni tesi

  Autore: Gabriele Poccia
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2006-07
  Università: Università degli Studi dell'Aquila
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria delle telecomunicazioni
  Relatore: frank Silvio Marzano
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 149

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Parole chiave

apertura sintetica radar
inverse model
radar systems
telerilevamento ambientale
x-band sar radar systems
x-sar

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