Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

4.4. DER GENERALIST FÜR UMWELTFRAGEN: ENVISAT 205
§ 661 Auch EuMetSat steigt unter dem Motto ‘Monitoring Weather, Climate and the Environment’
in das Geschäft mit den polaren Meteorologiesatelliten ein [363]. Von den drei
geplanten Metop Satelliten wurde der Metop-A als der erste im Oktober 2006 gestartet. Er
trägt 10 Experimente, die meisten von ihnen bereits bekannt. Von der NOAA übernommen
wurde u.a. die AVHRR Kamera sowie der AMSU-A Mikrowellensounder, der HIRS Infrarotsounder,
das ARGOS datensammelsystem und der von den Space Environment Monitor
SEM-2. Die eigenen Instrumente sind mit dem GOME 2 Spektrometer [311] zur Ozonmessung
ebenfalls teilweise bekannt. Neu sind das ASCAT Scatteometer zur Bestimmung von Windgeschwindigkeiten
und -richtung, das IASI Spektrometer [315] zur Messung von Temperaturund
Feuchteprofilen, das GRAS GPS-Instrument zur Messung von atmosphärischen Dichteprofilen
und das MHS Instrument [317]zur Messung von Feuchteprofilen mit Hilfe von
Mikrowellen.
§ 662 Irgendwie klingt die Verwendung zweier Systeme, eines polaren und eines geostationären,
nach Hochrüstung an der Wetterfront. Für die klassische Wettervorhersage im Sinne
der Betrachtung großräumiger Phänomen in niedrigen und mittleren Breiten ist der klassische
geostationäre Späher sicherlich ideal. Seine Nachteile sind das begrenzte Auflösungsvermögen
auf Grund des großen Abstands und die Vernachlässigung polarer Gebiete. Ein besseres Bodenauflösungsvermögen
ist hilfreich, um sich ausbildende Wirbel frühzeitig identifizieren zu
können; die Betrachtung der polaren Gebiete ist weniger für die tägliche Wettervorhersage
relevant als vielmehr für Untersuchungen im Bereich global change: 3 die Beobachtungen
ebenso wie die Modelle legen nahe, dass die schnellsten und stärksten Veränderungen in hohen
Breiten erfolgen. Diese sind aber umgekehrt der direkten Beobachtung am schlechtesten
zugänglich, da es abgesehen von einigen Forschungsstationen in der Antarktis bzw. in einem
Ring um die Arktis kein Messnetz gibt. Für global change ist neben diesem direkten Blick
auf die Pole auch ein besseres Bodenauflösungsvermögen als vom geostationären Orbit aus
hilfreich.
4.4 Der Generalist für Umweltfragen: EnviSat
§ 663 Der bereits aus Abb. 1.10 bekannte EnviSat (Environmental Satellite [343]) ist ESA’s
Schwergewicht (Gesamtmasse 8140 kg, Nutzlastmass 2150 kg, 6.5 kW Spacecraft Power,
1.9 kW für die Nutzlast) in Sachen Umwelt. Die Nutzlast besteht aus 9 Instrumenten, die
sich gegenseitig ergänzen und teilweise überlappen. Diese Überlappung ist u.a. notwendig zur
Kalibrierung; teilweise erfolgt sie auch unbeabsichtigt, da jedes Instrument für sich alleine
(z.B. bei Ausfall eines anderen Instruments oder bei Einsatz auf einem anderen Raumfahrzeug)
die zur Untersuchung der wissenschaftlichen Fragestellungen notwendigen Daten liefern
muss. Jedes Instrument ist spezifischen Fragestellungan angepasst. Die Homepage von EnviSat
ist zu finden unter [343], die Dokumentationen zu den einzelnen Instrumenten sowie
Broschüren zu EnviSat und seinen Instrumenten können über [75] und[354] erreicht werden.
§ 664 MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer, vgl. auch § 555) beobachtet zwischen
0.29 µm und 1.04 µm mit 15 Sampling-Intervallen, die ganz gezielt auf bestimmte
Stoffe bzw. Fragestellungen angepasst sind, vgl. Tab. 4.4. Das Bodenauflösungsvermögen beträgt
1040 × 1200 m 2 über den Ozeanen bzw. 260 × 300 m 2 über Land, die Aufnahme des
Bildes erfolgt auf einem CCD-Array, d.h. das Instrument enthält keine beweglich Komponente
zum Scannen sondern bildet wieder wie beim Film auf eine Fläche ab. Die Kombination
von mittlerem Bodenauflösungsvermögen mit sehr gutem spektralen Auflösungsvermögen soll
das Monitoring von Ozeanen, Atmosphere und Land ermöglichen, insbesondere die Messung
biophysikalischer und biochemischer Parameter der Ozeanoberfläche (Chlorophyll, Gelbstoff,
gelöste Teilchen), die Beobachtung von Meeresverschmutzung und Erosion, die Vermessung
3 Die Verwendung von Wettersatelliten zur Untersuchung von global change liegt nahe, da Wettersatelliten
als Service-Satelliten Parameter über lange Zeiträume mit (nahezu) unveränderter Instrumentierung messen
und damit die für eine Klimatologie notwendige lange Datenbasis erzeugen können.
c○ M.-B. Kallenrode 2. Juli 2008