Untersuchung von Wasserdampfstrukturen in ERA-Interim - Userpage

8 2 GRUNDLAGEN
ERA-Interim ist ein Reanalyseprodukt des ECMWF 5 von 1979 an bis zur Gegenwart. Dafür
werden Observationsdaten von Synoptischen Messstationen, Bojen, Schiffs- und Flugzeugmeldungen,
Radiosonden und Satellitendaten 12 stündlich, 4 dimensional variationell
assimiliert. [Dee et al., 2011]
Die mit Hilfe von MERIS ermittelten Säulenwasserdampfgehalt – Werte wurden im Rahmen
des GlobVapor – Projekts bestimmt. GlobVapor wurde durch das ESA 6 Data User
Element – Programm finanziert und sollte validierte, mehrjährige, globale Wasserdampfdatensätze
erstellen. Das Projekt lief von Dezember 2009 bis Januar 2012, wobei für die
Bestimmung des Wasserdampfsäulengehalts das Institut für Weltraumwissenschaften der
Freien Universität Berlin verantwortlich war. [GlobVapor Newsletter 1, 2010, GlobVapor
Newsletter 4, 2012]
MERIS selbst ist ein Instrument an Bord von ENVISAT. Dieser Satellit befindet sich in
einem sonnensynchronen – polarumlaufenden Orbit in ca. 800 km Höhe und einer Inklination
von 98, 5 ◦ [ESA, 2012]. Nach drei Tagen ist dabei eine komplette Datenabdeckung
der gesamten Erde erreicht und nach 35 Tagen befindet er sich wieder auf demselben
Orbit wie zu Beginn [ESA, 2012]. Die Mission startete im März 2002 und wurde im April
2012 für beendet erklärt, da der Kontakt zu dem Satelliten abgebrochen ist.
MERIS war vor allem für die Beobachtung des Ozeans und der Küste verantwortlich,
sodass u.a. aus der Ozeanfarbe auf den Chlorophyllgehalt geschlossen werden konnte.
Des Weiteren wurden Landoberflächen zur Betrachtung der Vegetation beobachtet, aber
auch die Atmosphäre war Teil der Mission, wobei hier wiederum der Wasserdampf zu
erwähnen ist. MERIS deckt ein Sichtfeld von 68, 5 ◦ um Nadir ab und hat eine Schwadbreite
von 1.150km. Das Instrument operiert im Bereich der reflektierten solaren Strahlung und
hat 15 Kanäle die vom sichtbaren Bereich bis in den nahen Infrarotbereich (390nm –
1.040nm) reichen. [ESA, 2012]
Für die Bestimmung des Säulenwasserdampfgehalts gibt es zwei wichtige Faktoren, die
das Vorgehen limitieren. Zum einen können nur Strahldichten vom Tag genutzt werden,
da man die reflektierte solare Strahlung betrachtet. Zum anderen muss Wolkenfreiheit
gegeben sein, da sonst die Strahlung in einer zu hohen Schicht reflektiert wird und
somit verfälschte Ergebnisse liefert. Von Bedeutung für das Retrieval des Säulenwasserdampfgehalts
sind insbesondere die letzten beiden MERIS – Kanäle (siehe Abb. 3 auf der
5 European Center for Medium-Range Weather Forecast
6 European Space Agency
Nicole Docter, FU-Berlin April 2013