Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

16 KAPITEL 1. EINFÜHRUNG
Abbildung 1.13: Charakteristische räumliche und zeitliche Skalen für einige der durch remote
sensing beobachteten Schlüsselprozesse auf der Erde [60]
§ 33 Unterschiedlichen Fragestellungen bedeuten gleichzeitig unterschiedliche Anforderungen
an die Satelliten und Satellitenexperimente. Das bezieht sich nicht nur auf die Technik
des Instruments sondern auch auf die zu untersuchenden räumlichen und zeitlichen Skalen.
Für Kartographie z.B. benötigt man eine gute räumliche Auflösung – schließlich möchte
man jeden Hochspannungsmast und jede Hütte identifizieren. Die zeitliche Auflösung dagegen
kann gering sein; für natürliche wie anthropogene Änderungen sind Zeitskalen in der
Ordnung von einem Jahr ausreichend, für geologische Veränderungen (Kontinentaldrift, Gebirgsbildung
und -zerstörung) sogar Zeitskalen von Millionen Jahren. Wettersysteme dagegen
werden auf ganz anderen Skalen untersucht. Hier sind räumliche Skalen im Bereich von einigen
zehn oder hundert Kilometern völlig ausreichend. Allerdings sind Wettersysteme schnell
veränderlich, d.h. sie müssen kontinuierlich oder zumindest auf Zeitskalen deutlich kleiner
als ein Tag beobachtet werden. Abbildung 1.13 gibt eine Übersicht über die zur Betrachtung
verschiedener Phänomene notwendigen räumlichen und zeitlichen Skalen.
§ 34 Das räumliche Auflösungsvermögen ist durch die Eigenschaften des Instruments und
die Flughöhe des Satelliten festgelegt. Das zeitliche Auflösungsvermögen dagegen ergibt sich
in der Regel aus der Wiederholfrequenz der Satellitenbahn 9 oder – bei geostationären Satelliten
– aus den Instrumenteigenschaften: Satelliten der MeteoSat-Serie befinden sich in einer
geostationären Umlaufbahn, d.h. sie haben mit relativ schlechter räumlicher Auflösung kontinuierlich
den gleichen Bereich der Erde im Blickfeld. Hier ist die Wiederholfrequenz durch
die Eigenschaften des Instruments gegeben; so erzeugen die MeteoSats alle halbe Stunde
eine komplette Aufnahme ihres Blickfeldes. Die Wettersatelliten der NOAA Klasse (National
Oceanographic and Atmospheric Administration; auch als POES bezeichnet) dagegen
fliegen in niedrigen polaren Orbits. Somit ergibt sich ein wesentlich besseres räumliches
Auflösungsvermögen und damit die Möglichkeit zum Studium kleinerer Details (wichtig insbesondere
bei der Progonose und Diagnose extremer Wetterlagen), allerdings um den Preis,
dass jeder einzelne Satellit einen bestimmten Bereich nur ein oder zweimal pro Tag überfliegt.
9 Mit einer Ausnahme: kann das Instrument geschwenkt werden bzw. befinden sich mehrere Instrumente
mit unterschiedlicher Blickrichtung an Bord, wie z.B. auf HRV auf SPOT oder MISR auf Terra, so lässt
sich gegebenenfalls auch von einem benachbarten Orbit aus eine Beobachtung vornehmen und damit die
Wiederholfrequenz erhöhen.
2. Juli 2008 c○ M.-B. Kallenrode