Wettersatelliten

Satelliten sind künstliche Himmelskörper. Sie werden für die Forschung und auch in der Telekommunikation eingesetzt. Wettersatelliten sind sehr nützliche Hilfsmittel für die Meteorologie (die Meteorologie ist eine Disziplin der Geophysik, die die Erdatmosphäre erforscht. Dazu gehören z.B. die Untersuchung des täglichen Wetters (syntopische Meteotologie), oder die Untersuchung der physikalischen Eigenschaften der Atmosphäre (theoretische oder physikalische Meteorologie)). Hauptsächlich dienen sie der Kurzfristprognose (Prognose für die nächsten Stunden) und um Daten zu bekommen, von Orten, wo sonst keine Messwerte vorliegen.

Es gibt zwei Arten von Sateliten:

-geostationäre Satelliten (das sind die Satelliten, die immer am selben Punkt über der Erdoberfläche liegen)

-polumlaufende Satelliten (sie bewegen sich auf einer Umlaufbahn um die Erde, fliegen über beide Pole, die Erde bewegt sich unter ihnen weg)

So funktionieren Wettersatelliten

Sie messen die Strahlungsintensität verschiedener Wellenlängen. Diese Strahlung wird in ein Bild umgerechnet. Dabei entstehen drei Bilder: - helle Wolken (hohe Albedo*) sind dick, haben einen großen Wasser- oder Eisanteil und eine mittlere Wassertröpfchengröße

Infrarot (IR):
- dafür misst der Satellit die Strahlung im Bereich der Wellenlängen zwischen 10.5 und 12.5µm (das ist die Strahlung die die Wolkenoberfläche verlässt
- Strahlung kann in Temperatur umgerechnet werden: je stärker die Strahlung, desto wärmer ist die Wolkenoberfläche
- daraus kann man etwas über die Höhe der Wolkenoberfläche erfahren: je kälter die Wolkenoberfläche ist, desto höher ist sie
- das sagt etwas über den Niederschlag aus: Wolkenoberflächen mit Temperaturen unter -32°C fällt Niederschlag
Bei Infrarotbildern gilt:
- kalt = hell
- warm = dunkel
- graue Wolken hängen tief
- weiße Wolken hängen hoch
- schwarzes Land ist heiß
- graues Land ist kühl
Sichtbares Licht (VIS für "visible"):
- dafür misst der Satellit die Strahlung im Frequenzbereich, in dem der Wasserdampf das einfallende Sonnenlicht reflektiert = 0.4 - 1.1µm (es gibt nur am Tag Visible- Bilder)
- Strahlung wird in einen Farbwert umgerechnet
- meistens gilt: Landflächen sind heller als das Meer aber dunkler als Wolken
Bei Visible - Bilder gilt:
- starke Reflektion = weiß
- graue Wolken (tiefe Albedo) geringe Dicke, haben einen höheren Wasser- oder Eisanteil, große mittlere Wassertröpfchengröße
Wasserdampf (WV für "water vapour"):
- dafür misst der Satellit die Strahlung im Bereich der Wellenlängen zwischen 5.7 und 7.1µm
- in diesem Bereich ist der Wasserdampf bei der Absorption* das dominierende atmosphärische Gas
- je weniger Strahlung den Satelliten erreicht, desto mehr Wasserdampf ist vorhanden

*Albedo: - ist die Bezeichnung für das Verhältnis zwischen einfallender und reflektierter Strahlung von einem Körper oder der Erdoberfläche *Absorption: - ist der Begriff für die Aufnahme von elektromagnetischen Strahlen oder radioaktiver Strahlung bzw. die Aufnahme von Gasen in Flüssigkeiten oder Festkörper

Tagesgang der Temperatur (Vergleich von Infrarot - Bildern zu verschiedenen Tageszeiten)

Im Bereich der Iberischen Halbinsel (Spanien und Portugal) ist der Tagesgang der Temperatur besonders gut zu verfolgen. Nachts ist das Land kälter als das Meer, das bedeutet, es ist heller als das Wasser. Mit dem Vormittag erwärmt sich das Land sichtbar, es wird zunehmend dunkler, als das Wasser. Abends kühlt das Land wieder ab und wird somit wieder heller.