Sentinel-2: medir la altura de una tormenta por su sombra

El 21-07-2026 Sentinel-2 retrató una tormenta en V sobre el Veneto. Medimos la altura de su yunque con la sombra que proyecta sobre la llanura del Po.

Emergencias y clima · 27-07-2026

Escena Sentinel-2 del norte de Italia el 21 de julio de 2026, en color real. La mitad derecha del encuadre la ocupa un enorme yunque de tormenta, una masa de nube blanca y compacta de bordes redondeados. A su izquierda, una franja gris oscura pegada al contorno de la nube marca la sombra proyectada sobre el terreno. La mitad izquierda muestra la llanura del Po en tonos verdes y pardos, el lago de Garda como una mancha azul muy oscura alargada y, arriba, los relieves alpinos con algunas cumbres claras.
Sentinel-2 L2A · 21-07-2026, 10:18 UTC · Veneto y llanura del Po · color real · Contains modified Copernicus Sentinel data [2026] · procesado propio

El 22 de julio, la imagen del día de Copernicus publicó una tormenta convectiva sobre el norte de Italia. El pie explica la forma de V del techo de la nube así: “It forms when powerful rising air carries the storm cloud to high altitudes, at which strong winds split and flow around the cloud top”. Alto. Esa palabra hace todo el trabajo de la frase, y no lleva número.

Y el número está en la propia imagen: una nube tan alta proyecta una sombra larga, y una sombra es una regla apoyada en el suelo. Recreamos la escena desde el Copernicus Data Space Ecosystem y la medimos. La respuesta no es un número, es una tabla: el techo depende de dónde decidas que acaba la nube, y va de unos 8 kilómetros contando todo el manto a entre 12 y 14 si te quedas con el núcleo opaco, el candidato a cima del yunque. Esa dependencia es lo que da de sí un solo fotograma óptico, y explicarla es la mitad del artículo.

Nuestra escena, y la hora que no es la hora

La portada es esa misma pasada, recompuesta por nosotros sobre un recuadro de unos 218 por 123 kilómetros, con el lago de Garda a la izquierda, la llanura del Po abajo y los Prealpes arriba. Color real (B04, B03 y B02) y procesado propio, con la curva forzada: entre un yunque al sol y una llanura en sombra hay un factor diez de reflectancia y las dos tienen que verse en la misma imagen.

La primera sorpresa llega antes de mirar un píxel. El pie del original dice que la imagen se tomó “on 21 July 2026 at 10:05 UTC”. Pero esa hora no sale de ninguna medida: es la del nombre del fichero, que marca el arranque de la pasada. Si preguntas al catálogo de Copernicus por las teselas que cubren el Veneto ese día, salen doce, de dos satélites. Las nueve de Sentinel-2B llevan su hora real de observación, y ninguna es la del pie: van de las 10:17:53 a las 10:18:28 UTC.

Esas 10:05:59 del nombre no son la hora de la foto. La documentación de productos de Sentinel-2 en SentiWiki lo dice con todas las letras: “The first date (YYYYMMDDHHMMSS) is the datatake start sensing time”. Un datatake es “the continuous acquisition of Sentinel-2 image data in a given MSI mode” y puede llegar a 15.000 kilómetros, así que su arranque cae muy lejos, en tiempo y en espacio, del trozo de mundo que te interesa. Aquí, doce minutos.

Doce minutos son un detalle si miras un campo de maíz. Sobre una tormenta que, según el propio original, “developed in the early hours of 21 July”, son otra tormenta, y si vas a cruzar la imagen con un radar o un parte de daños, el desfase entra directo en tu conclusión. El catálogo enseña algo más: esa mañana pasaron dos Sentinel-2 con diez minutos de diferencia, pero la franja del 2A, a las 10:28 por la órbita relativa 065, se queda al oeste y no alcanza la tormenta. Es el mismo desajuste entre el nombre del fichero y la hora real de observación que documentamos sobre el estuario de Guinea-Bisáu, donde doce minutos de diferencia deciden en qué fase de la marea estás mirando.

Una sombra es una regla

La idea es geometría elemental: si sabes a qué altura está el Sol y una nube proyecta una sombra de longitud L, la altura de la nube sale de un triángulo. Lo que hace que funcione con Sentinel-2 y no con una foto cualquiera es que el producto trae la geometría medida. Cada escena L2A incluye las mallas de ángulos solares y de observación, así que la posición del Sol no se calcula, se lee.

En nuestro recuadro el producto declara un cenit solar de 26,76 a 29,33 grados, o sea un Sol entre 60,7 y 63,2 sobre el horizonte, y un azimut solar de 145,4 a 152,4. Con el Sol al sureste, la sombra cae al noroeste.

Recorte de la misma escena sobre la llanura del Po. A la izquierda se ven campos de cultivo bien iluminados, un mosaico de parcelas verdes y pardas con caminos y pueblos. A la derecha, la masa blanca del yunque de la tormenta. Entre ambos, pegada al contorno de la nube, corre una banda negra continua de varios kilómetros de ancho, tan oscura que dentro de ella no se distingue ningún detalle del terreno.
Borde oeste del yunque sobre la llanura, mismo día, mismo procesado que la portada. La banda negra pegada a la nube ocupa el sitio de los mismos campos que se ven a la izquierda. Sale negra plana, sin detalle: ahí la reflectancia del producto toca fondo, como se explica más abajo. Sentinel-2 L2A, 21-07-2026. Contains modified Copernicus Sentinel data [2026] · procesado propio.

Esa banda negra es la regla.

Primero la dirección, y sin darla por supuesta

Medir a ojo el ancho de esa banda daría un número, y con la misma facilidad daría uno equivocado: el borde de la nube no es recto, la sombra cae en diagonal y el ojo elige el sitio que le conviene. Lo hicimos con toda la escena, en dos pasos.

Bajamos el recuadro en reflectancia, sin ganancia ni curva, a 120 metros por píxel. Es yunque lo que pasa de 0,80 de brillo en el azul, el 38,6 % de la escena, y suelo despejado lo que baja de 0,18, el 35,7 %. El umbral suena raro porque la reflectancia de superficie pasa de 1 sobre una nube: el corrector atmosférico está pensado para un suelo, y ahí el valor solo sirve como medida de brillo. Luego, para cada azimut de 0 a 350 grados, tomamos la franja de suelo a menos de 2 kilómetros de la nube en esa dirección y promediamos su brillo, que aquí y en todo el artículo es la media de las tres bandas descargadas (el azul, el rojo y el infrarrojo cercano), no solo el azul de las máscaras.

Si esto es sombra, tiene que haber un solo lóbulo oscuro y su eje tiene que caer donde manda el Sol. Es lo que sale:

Dirección desde la nube Brillo medio del suelo a menos de 2 km
150 grados (hacia el Sol) 0,1668
110 grados 0,1658
200 grados 0,1641
290 grados 0,1358
320 grados 0,1256
330 grados 0,1254
340 grados 0,1274
350 grados 0,1307
10 grados 0,1375
Todo el suelo despejado de la escena 0,1512

(Extracto. El barrido completo recorre 36 direcciones, una cada 10 grados.)

Un solo mínimo, y está donde tiene que estar. El vértice de la parábola por los tres puntos más bajos cae en 326,0 grados; el antisolar que declara el producto es 328,7 y el modelo completo de más abajo, con paralaje, predice 323,4. Nuestra medida cae entre los dos, a menos de tres grados de cada uno, y no distingue cuál es mejor: el fondo del lóbulo es demasiado plano. Lo que sí queda establecido es que la dirección del oscurecimiento la manda el Sol.

Mira el otro extremo de la tabla: hacia el Sol, el suelo pegado a la nube sale más claro que la media de la escena. Ese es el test nulo. Si la franja junto a la nube saliera oscura en todas las direcciones, no mediríamos una sombra sino un artefacto de nuestro muestreo.

Después la longitud

El segundo paso es el perfil: brillo medio del suelo por franjas de medio kilómetro, menos el mismo perfil en las dos perpendiculares, que hacen de control. La sombra dura mientras esa diferencia sea negativa y se acaba donde vuelve a cero.

Distancia a la nube Suelo en la dirección de la sombra Media de los dos controles Diferencia
0,25 km 0,1270 0,1661 -0,0390
0,75 km 0,1211 0,1560 -0,0348
1,75 km 0,1312 0,1527 -0,0215
2,75 km 0,1391 0,1515 -0,0123
4,25 km 0,1419 0,1505 -0,0085
5,25 km 0,1460 0,1497 -0,0037
6,25 km 0,1526 0,1525 +0,0002
7,25 km 0,1588 0,1517 +0,0071

(Extracto. El perfil completo son 26 tramos.)

El cruce por cero cae en 6,23 kilómetros. En la dirección antisolar que declara el producto sale 6,37: los casi tres grados de discrepancia mueven el resultado un 2 %.

El paralaje del propio satélite

Aquí la cuenta fácil se queda corta. Un techo de nube a doce kilómetros no se dibuja sobre su propia vertical: el producto está ortorrectificado para el terreno, así que la visual del satélite al techo se prolonga hasta cortar el suelo, y ese corte queda desplazado en dirección contraria al satélite. Es un triángulo, no una peculiaridad de Copernicus. Que un objeto alto no quede bien colocado en un producto Sentinel-2 sí lo dice la casa: SentiWiki, en su apartado de efectos de paralaje del instrumento, avisa de que “the processing algorithm ensures the co-registration of images acquired by all spectral bands and the detectors for features at ground level. Objects at a higher altitude like planes and clouds cannot be properly co-registered”.

Geometría de la medida: sombra solar y paralaje del sensorCorte vertical esquemático. El techo de la nube está a altura h sobre su vertical real en el suelo. El rayo de sol llega desde arriba a la derecha, pasa por el techo y marca la sombra a la izquierda de esa vertical. La visual del satélite llega desde arriba, pasa por el mismo techo y sigue hasta el suelo a la derecha de la vertical: ahí es donde la imagen ortorrectificada dibuja la nube. La distancia que se mide en la imagen va de la sombra a esa posición aparente y es la suma de los dos desplazamientos.sueloyunqueSol, cenit 28 gradossombrasatélite, cenit 4 gradosposición aparentevertical realh, altura del techolo que se mide: 6,2 kmoesteeste
Corte esquemático. El rayo solar va a su ángulo real, 28 grados de cenit; el del satélite está dibujado mucho más abierto que los 4 grados que declara el producto, porque a escala su desplazamiento no se vería. La distancia que se mide en la imagen no es la sombra sola: va desde la sombra hasta donde el satélite dibuja la nube, que no es su vertical.

El cenit de observación va aquí de 1,05 a 11,79 grados, con media de 4,12 sobre los píxeles de yunque, que es el valor que aplicamos: a ese ángulo un techo de doce kilómetros se corre 0,9 kilómetros, y en el borde de la franja se correría 2,5. La distancia entre la nube y su sombra es, entonces, la suma de dos desplazamientos, y la altura sale de dividir la longitud medida por el módulo de esa suma.

Con solo el Sol, 6,23 kilómetros de sombra y un cenit solar de 27,76 grados sobre el yunque dan 11,8 kilómetros; con el término de paralaje, 10,8. El segundo es más completo pero más frágil: el satélite cambia de lado a lo largo de la franja, así que un azimut de observación promediado sobre toda la escena no describe bien a ningún píxel. Publicamos los dos y nos quedamos con el intervalo.

El número, y lo que no es

Todo lo anterior se apoya en una decisión nuestra: llamar nube a lo que pasa de 0,80. Cambiémosla. Nueve combinaciones de umbral, con la altura calculada caso a caso:

Umbral de nube (B02) Umbral de suelo (B02) Sombra L (km) h con paralaje (km) h solo con el Sol (km)
0,60 0,14 4,89 8,42 9,29
0,60 0,18 5,04 8,68 9,57
0,60 0,22 5,13 8,82 9,73
0,80 0,14 6,09 10,55 11,56
0,80 0,18 6,23 10,79 11,83
0,80 0,22 6,32 10,95 12,00
1,00 0,14 7,16 12,45 13,63
1,00 0,18 7,26 12,62 13,82
1,00 0,22 7,52 13,07 14,31

El umbral de suelo casi no importa: mueve la altura menos de medio kilómetro. El de nube lo cambia todo, y de forma ordenada: cuanto más exigente, más alta sale. No es ruido, es el método diciendo la verdad sobre sí mismo, porque la sombra la proyecta el borde de lo que hayas llamado nube y ese borde no está siempre a la misma altura. Con 0,60 el contorno cae en el manto fino que rodea la tormenta; con 1,00, dentro del núcleo opaco, la parte que de verdad ha subido.

Así que el resultado no es un número, son dos:

  • El núcleo óptico de la tormenta, el candidato a cima del yunque, proyecta una sombra que lo sitúa entre 12 y 14 kilómetros.
  • El manto que lo rodea, contando toda la nube brillante, sale entre 8 y 12.

Los dos son de las 10:18 UTC del 21 de julio de 2026, sobre el flanco oeste del complejo, y la horquilla no se estrecha con esta escena: haría falta otro instrumento.

Tres avisos, porque los números sin ellos valen menos:

  • Cada cifra es la altura del contorno elegido, promediada sobre un complejo de más de cien kilómetros. No es un pico local ni la cima máxima, que puede estar por encima.
  • En la sombra profunda la reflectancia del L2A toca fondo: de 3.208.776 píxeles válidos, 9.400 tienen B02 exactamente 0 (0,29 %) y 1.393 lo tienen en las tres bandas descargadas (0,04 %). Es poco para mover el perfil, pero la radiometría del interior de la sombra está perdida. SentiWiki documenta además que “due to inaccuracies of the Digital Elevation Model, a strong terrain correction may be applied in totally or partially shaded areas”, con “inaccuracy in the surface reflectance” como consecuencia.
  • No es un radiosondeo ni un eco de radar, sino una medida óptica de una sola pasada, con su método declarado y su horquilla publicada.

Qué decisión permite, y cuál no

La primera decisión es negativa: Sentinel-2 no sirve para vigilar una tormenta. Los geoestacionarios están hechos para eso, y EUMETSAT lo dice sin rodeos de los servicios de imagen de su Meteosat de tercera generación: “Nowcasting applications are the focus of the imaging services”, con detección de rayos entregada en 120 segundos. Un satélite en órbita baja te da una foto y se va.

Lo que sí aporta es geometría a diez metros y una altura medible, y eso enlaza con el riesgo. La ficha de detección de cimas penetrantes del grupo de convección de EUMETSAT, redactada por Kristopher Bedka (NASA Langley Research Center), resume por qué importa el techo: “Storms with overshooting tops (OT) typically generate hazardous weather conditions such as hail, damaging wind, tornadoes, and flooding”, y esas cimas aparecen cerca del “~60% of wind, hail, and tornadic storms”. El original ya avisaba de que el patrón en V va con tormentas capaces de producir “destructive wind gusts, large hail, and torrential rainfall”, y de que esta golpeó Vicenza, Padua, Rovigo y Treviso. Es la misma lógica de emergencias con la que medimos la severidad de un incendio con el índice NBR en las Cinco Villas: la imagen no basta, hace falta el número y su método.

El orden, entonces: el geoestacionario dice cuándo y dónde está pasando, el óptico de alta resolución dice en la pasada siguiente dónde quedó la marca, y la geometría del día ayuda a acotar la severidad. Mezclarlos sin mirar el reloj es la manera fácil de emparejar una imagen con la traza de radar equivocada.

Lo que construimos con esto

En T3 AISAT montamos, para el sector de emergencias, cadenas de observación que llegan hasta la decisión: catálogo, escena reproducible, índice medido y el aviso al que le toca. Este artículo resume la parte aburrida del oficio: leer los ángulos que el producto ya trae, comprobar la hora de la tesela en vez de la del nombre, y publicar el test nulo junto al resultado. Nada de lo que hay aquí necesita un dato privado: sale entero del archivo abierto de Copernicus, y por eso lo puede rehacer cualquiera.

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