El Efecto Surfboard: ¿Cómo sabe la NASA que es una ola monstruo y no un espejismo del radar?

En el mundo de la altimetría espacial, medir una ola gigante no es tan sencillo como tirar una cinta métrica desde el cielo. El radar KaRIn (Ka-band Radar Interferometer) de la misión SWOT se enfrenta a un fenómeno físico complejo que podría falsear los datos: el Efecto Surfboard (Tabla de Surf).

La trampa de la "velocidad radial"

El radar de SWOT no solo mide distancias; utiliza el Efecto Doppler para posicionar los objetos en el espacio. Sin embargo, el agua del océano no es una superficie estática. Según el manual técnico de SWOT, las partículas de agua dentro de una ola de gran magnitud (como las de 35 metros detectadas) realizan un movimiento orbital a gran velocidad.

Cuando una ola se desplaza, la velocidad vertical de sus caras "engaña" al radar de la siguiente forma:

• Desplazamiento de imagen: El radar interpreta el movimiento del agua como un cambio en la posición, haciendo que la ola parezca desplazada de su ubicación real.

• Amontonamiento (Wave Bunching): Debido a este desfase Doppler, la ola puede aparecer en el mapa de datos mucho más estrecha y empinada de lo que es físicamente, de forma similar a una tabla de surf clavada verticalmente en el agua.

Sin la corrección algorítmica de SWOT, este efecto podría generar errores sistemáticos de hasta 10 o 20 metros en la altura reportada, informando de olas de 50 metros.

La corrección: El algoritmo contra el caos

Para validar estas "olas monstruo", el centro de procesamiento de datos aplica una corrección de Sesgo del Estado del Mar (SSB) y utiliza las capacidades del Procesador de a bordo (OBP):

1. Reflectividad selectiva: El radar KaRIn "ve" mejor los valles de las olas (más planos y espejados) que las crestas (llenas de espuma y dispersión). El algoritmo compensa este sesgo para no infravalorar la altura real.

2. Suavizado Espacial (Averaging): En el producto de datos L2_LR_SSH (específico para el océano), SWOT promedia la fase del radar en áreas de aproximadamente 2 km x 2 km. Esto permite filtrar el "ruido" de las olas pequeñas y centrarse en las estructuras masivas y coherentes.

¿Por qué ahora es más fiable?

Antes de SWOT, los satélites convencionales sufrían de aliasing: si una ola gigante pasaba entre dos pulsos de radar, simplemente no existía para el registro. KaRIn, con su barrido ancho de 120 km y su alta frecuencia en banda Ka, captura la forma completa de la tormenta en tres dimensiones.

Cuando se confirman olas de 35 metros, los científicos se basan en la coherencia interferométrica. Si el Efecto Surfboard fuera demasiado extremo o errático, la "coherencia" (la correlación entre las dos antenas del satélite) caería de 1 a 0, y el dato sería descartado como ruido. El hecho de que tengamos una cifra exacta indica que el radar mantuvo un "bloqueo" sólido sobre la cresta, confirmando que estamos ante una verdadera montaña de agua y no un error de procesamiento.