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La inercia térmica en teledetección
  •   Space

El desarrollo de la teledetección ha permitido no sólo monitorizar una determinada región del planeta sino obtener un conjunto de magnitudes, denominadas variables geofísicas, que aportan información fundamental sobre el terreno observado.

Dentro del amplio abanico de variables geofísicas, una que de momento no ofrece Copernicus, es la denominada inercia térmica. Esta se define como la capacidad que tiene un cuerpo, en este caso una superficie, de variar su temperatura cuando recibe del ambiente (o cede al mismo) un flujo de energía en forma de calor. Como bien es sabido, la temperatura de la superficie terrestre varía siguiendo un ciclo de 24 horas cuyo pico máximo y mínimo se alcanzan a primeras horas de la tarde y de la mañana respectivamente, dependiendo de la latitud y época del año y coincidiendo con el momento en el que la Tierra emite más energía a la atmósfera y el momento en el que emite menos. Atendiendo a este hecho, aquellos terrenos que posean una inercia térmica más alta presentarán un ciclo de menor amplitud (las temperaturas del día a la noche variarán relativamente poco, por lo que su diferencia será más pequeña) con respecto a otros donde la inercia térmica sea inferior.

Esta magnitud sólo depende de las características propias del suelo a través de su densidad, calor específico y conductividad térmica. Por lo que presenta una estrecha relación con las propiedades litológicas de la superficie. Por un lado, permite discernir y discriminar la composición mineralógica de la capa más superficial del suelo, siendo un indicativo del grado de erosión que presenta. Este hecho resulta de gran interés cuando se quiere analizar el impacto que ejerce la agricultura sobre los terrenos donde se practica. Por otra parte, la inercia térmica está relacionada con el grado de humedad de la capa más superficial del suelo. De forma que podría estudiarse la variabilidad del contenido de agua en la zona de interés si se dispusieran de series temporales de imágenes de inercia térmica.

A continuación, se muestran tres imágenes correspondientes a una misma región situada en Camarena (provincia de Toledo), obtenidas durante la realización de una campaña de teledetección por parte del INTA con su sensor hiperespectral y térmico AHS dentro del proyecto MASOMED. La primera (izquierda) representa la reflectividad del terreno; la segunda (centro) corresponde con la diferencia de temperaturas entre el día y noche para cada pixel del terreno medidas a partir de las bandas del infrarrojo térmico; y, finalmente, la tercera (derecha) que es la inercia térmica del suelo estimada a partir de las anteriores.   

Inercia térmica

A la vista de las imágenes se pueden extraer las siguientes conclusiones. En primer lugar, al comparar la diferencia de temperaturas (centro) con la de inercia térmica (derecha) puede verse una inversión de los contrastes de color. En otras palabras, cuanto mayor sea la inercia térmica (colores más claros) de una superficie, menos variará su temperatura a lo largo del día, por lo que la diferencia entre el día y la noche será más pequeña (colores más oscuros). Como comentario adicional, cabe mencionar que si se comparan las imágenes de inercia térmica con la de reflectividad (izquierda), puede observarse cómo en esta última existe una mayor variabilidad (mayor contraste de color) en ciertas zonas para la misma superficie. Ello se explica porque la reflectividad se encuentra afectada no sólo por las características propias del suelo (densidad, composición, etc.) sino también por la acción de agentes externos sobre el suelo (erosión), a diferencia de lo que ocurre con la inercia térmica. Es por tanto que, esta magnitud resulta idónea para analizar las características propias del terreno.