2008.12.03.
TGBL1116 Meteorológiai műszerek
Távérzékeléses technikák a meteorológiában g
Bíróné Kircsi Andrea Egyetemi tanársegéd DE Meteorológiai Tanszék Debrecen, 2008/2009 II. félév
Távérzékeléses technikák
Távérzékeléses technikák
Légköri tulajdonságok közvetett megfigyelésetávérzékelés, távszondázás, képalkotás formájában 1. Földfelszíni bázisú megfigyelés 2. Űrbázisú Ű megfigyelés
1. Aktív távérzékelés: Mérőberendezés ismert tulajdonságú elektromágneses, akusztikus jelet bocsát ki. A vizsgált objektum tulajdonságait a jel paramétereinek változásából mérjük. 2. Passzív távérzékelés: Különböző forrásból származó elektromágneses sugárzás monitorozása, érzékelése a cél.
Műholdas megfigyelések
GOS
Passzív távérzékeléses technika Napból származó és földfelszínről visszavert elektromágneses sugárzás észlelése - képalkotás
1
2008.12.03.
Műholdas megfigyelések
Jelenleg működő meteorológiai műholdak
Távérzékelés Műholdas megfigyelési rendszerek
http://www.eohandbook.com/eohb2008/climate_satellites.html
Műholdakon található műszerek
Atmospheric chemistry instruments Atmospheric temperature and humidity sounders Cloud profile and rain radars Earth radiation budget radiometers High resolution optical imagers Imaging multi-spectral radiometers (vis/IR) I Imaging i multi-spectral lti t l radiometers di t ((passive i microwave) Imaging microwave radars Lidars Multiple direction/polarisation instruments Ocean colour instruments Radar altimeters Scatterometers Gravity, magnetic field and geodynamic instruments
http://www.eohandbook.com/eohb2008/climate_variables.html
2
2008.12.03.
Levegő hőmérséklete és nedvességtartalma
Levegőkémiai műszerek
ACE-FTS OMPS
GOME
GOME-2 SABER
GOMOS SBUV/2
HiRDLS SCIAMACHY
IASI
MAESTRO Spectrometer (OCO)
MAGIS
MAVELI TES
MIPAS
MOPITT UVNS (post-EPS)
OMI UVNS (Sentinel-5 precursor)
Légkör szondázó egységek
OSIRIS
SMR
TANSO-FTS
UVN (Sentinel-4)
A global air pollution (nitrogen dioxide) map produced by SCIAMACHY on Envisat.
AIRS, MIS AMSU-A, AMSU-B MLS (EOS-Aura), MTVZA-OK ATMS, MWAS ATOVS (HIRS/3 +AMSU +AVHRR/3) MWHS, CHAMP GPS Sounder , MWR, CMIS, MWTS CrIS Radiomet, CrIS, Radiomet GOLPE, ROSA GOX, ROSA GRAS, SABER HIRS/3, SAPHIR, HIRS/4, SMR, HSB, Sounder IASI, Sounder (INSAT) IKFS-2, SSM/IS IMWAS, SSM/T-1 IRAS, SSM/T-2 IRS ,TANSO-FTS, Lagrange TOU/SBUS, MHS, TRSR, MIPAS
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_instruments.html
Felhőprofil és csapadékradar Felhőprofil radar 94Ghz (mm) nagyon rövid hullámhosszon mérő radar Csapadékradar PR CPR (Cloudsat) DPR (cm) Hullámhosszú CPR (EarthCARE) radar PR
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_sounders.html
CloudSat profiles 2008 február
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_radars.html
A földi sugárzásháztartást mérő radiométerek Beérkező (0.2 – 4.0 µm); visszavert és szórt sugárzás mérése, termális infravörös kisugárzás (3 – 100 µm) az űr irányába
Kimenő hosszúhullámú sugárzás a GERB mérése
ACRIM III, SIM, BBR (EarthCARE), SODISM, CERES, SOLSTICE, ERM, SOVAP, GERB, SXI, PREMOS, TIM, ScaRaB, TSIS, SIM http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_budget.html
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_budget.html
3
2008.12.03.
HIGH RESOLUTION OPTICAL IMAGERS
Nagy részletességű felszíni képek 10 - 100 m (1-5m) felbontás kb 100km széles sávban panchromatic és multimulti spectral képek látható fény és IR tartományban Felszínborítottság, csapadék felszíni hatása Időjárásfüggő
Visible/IR imaging multispectral radiometers Képek a Föld légköréről és felszínéről Területi felbontás változik 100m 100m-től től néhány 1000km-ig Vízciklus, felhők makro és mezofizikai tulajdonságai, légköri mozgások, szennyezettség
AATSR MSI (BJ-1) ABI MSI (EarthCARE) ATSR-2 MSS AVHRR/3 MSU-GS CCD camera MSU-MR CHRIS MUX CZI MVIRI ETM+ MVIRS FCI MVISR (10 channels) HRMX-TIR MxT HRMX-VNIR NigeriaSat Medium Resolution HSI OBA HSI (HJ-1A) OLI HSMS OLS HSS Panchromatic High Sensitivity Camera HYC PSA Hyperion PSS HySI (IMS-1) RASAT VIS Multi-spectral HySI (TES-HYS) RASAT VIS Panchromatic HyS-SWIR RDSA HyS-VNIR SEVIRI IIR SGLI Imager Sumbandila Sat Imager Imager (INSAT) TANSO-CAI IMAGER/MTSAT-2 TIR (OCEANSAT-3) IR (HJ-1B) TM IVISSR (FY-2) VEGETATION JAMI/MTSAT-1R VHRR LEISA AC VIIRS MCSI VIRR MERIS VIRS MMRS VSC MOC WFC MODIS WFI2 MS (GISTDA) WS LISS-III
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_imagers.html
Felhő kompozitkép
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_radiometers.html
IMAGING MULTI–SPECTRAL RADIOMETERS (PASSIVE MICROWAVE) 1 - 40 GHz csatorna nappali 80 - 100 GHz csatorna éjszakai megfigyelése a Föld felszínének Dielektromos tulajdonsága a földfelszínnek földfelszínnek, áthatol bizonyos felszíneken Vegetáció, talaj, hó és tengerjég megfigyelése Rossz a felbontása 5km microwave radiometers ERS/Envisat and Topex/Poseidon/Jason satellites Magasságmérések, légköri víztartalom
„Blue marble” 2002 MODIS képekből
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_radiometers.html
Mikrohullámú megfigyelések felhasználása
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_microwave.html
4
2008.12.03.
MICROWAVE RADARS 1 - 10 GHz frekvenciájú sugárnyalábot bocsátanak ki és mérik a visszaverődő jeleket 10-100m felbontású mikrohullámú képek Átlát a felhőkön éjjel is, felszín érdessége, hullámok, felszín dielektromos tulajdonsága, talajnedvesség kategóriák, vegetációtípusok
AMI/SAR/ Image
SAR (RADAR SAT-2)
AMI/SAR/ Wave
SAR (RCM)
ASAR
SAR (RISAT)
ASAR (image mode)
SAR (Roshydr omet)
ASAR (wave mode)
SAR (SABRIN A)
BRLK
SAR 2000
C/X SAR
SAR-L (SAOCO M)
C-band SAR
S-band SAR
PALSAR
WSAR
SAR (MAPSA R)
X-band SAR
ERS-2/Envisat interferogram egy gyorsmozgású(>1 m/h) grönlandi gleccserről
SAR (RADAR SAT)
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_micradars.html
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_micradars.html
ALADIN GLAS
LIDARS
ATLID
Első műholdon elhelyezett lidarok CALIOP magasságmérő berendezések voltak – felszíni topográfia, de jégvastagság is, tengerfelszín magasságának változása Radaroknál rövidebb hullámhosszat használnak Felhők, aeroszolok optikai tulajdonságai profilja, légmozgások doppler lidarral, légköri komponensek
GLAS Followon
ICESat képek Antarktiszról
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_lidars.html
MULTIPLE DIRECTION/ POLARISATION műszerek Műholdas műszerek egyre inkább multifunkciósak Több nézőpontból, más szögben is végezhetnek méréseket – többszörösen polarizált képek – geofizikai információk (látható/IR vagy mikrohullámú sávban) Többirányú sugárzásmérés: szórt és emmitált sugárzás felhőkről, felszínről Polimetrikus radiométer: áthatoladó és visszavert sugárzás
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_lidars.html
MULTIPLE DIRECTION/ POLARISATION műszerek Légköri abszorpció, precízebb SST és felszínhőmérséklet mérés, felhőborítottság, felhőtető hőmérséklete Folyékony víztartalom Aeroszolok, NDVI
AATSR
MIRAS (SMOS)
APS
MISR
ATSR-2 POLDE R-P MAPI
WindSa t
Microw ave Radiom eter (CONA E)
5
2008.12.03.
Felszín albedójának változása MISR instrument Terra műholdon
Ocean colour radiometers Óceán vizét elhagyó sugárzás spektrális mérése, látható és közeli IR sávban 400–800 nm Phytoplankton - klorofil, tengervíz összetevők, oldott szervesanyag, indirekt mérése az óceáni biomasszának, vízszennyezés, örványek 0.3 - 1 km felbontás
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_direction.html
ALT
RADAR ALTIMETERS •Nagyon rövid elektromágneses pulzusok •Föld alakja •Óceáni felszínek Ocean Surface Topography Mission (OSTM) •Óceáni fenék •Jéghegyek • tengerszint változások •Nagypontosságú magasságmérések a szárazföldön
COCTS
OCM
GOCI
OCM (OCEAN SAT-3)
MERIS
SGLI
MODIS
VIIRS
MSSBIO
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_colour.html
RA
AltiKa
RA-2
Altimeter (OCEANSAT3)
Radar Altimeter
FJP
SIRAL
POSEIDON-2 (SSALT-2)
SRAL
A Föld radaros magasságmérővel
POSEIDON-3
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_altimeters.html
SCATTEROMETERS Radarimpulzus és a visszavert jelek tulajdonságai Óceáni szelek mérésére fejlesztették 25–50 km felbontású széltérkép
AMI/scatter ometer
SCAT
Aquarius
Scatteromet er (ISRO)
ASCAT
SeaWinds
GRAVITY MAGNETIC FIELD AND GEODYNAMIC INSTRUMENTS
L-band S tt Scatteromet t er (Aquarius)
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_scat.html
http://www.eohandbook.com/eohb2008/earth_gravity.html
6
2008.12.03.
MSG Rapid Scanning Service adások vétele (MSG RSS) Az EUMETSAT Európa térségéről 5 percenként készített műholdképe 2008. nyarától kvázi operatív jelleggel a tartalék MSG műhold készíti Európa térségéről, > Hazánk területén kicsit jobb a képek térbeli felbontása. ¾A pixelekhez más földrajzi koordináta tartozik, ¾Kisérleti feldolgozásuk megkezdődött az OMSZ -ban A nagy cella mellett ll tt egy pici i i
Az első pici megnőtt a második sejlik.
Az első nőtt, a második is őtt de d még é csakk sejlik, jlik a nőtt, harmadik kezd sejleni.
Három cella látszik.
Az 5 perces képeken jobban látszik, hogy pattannak ki a cellák egymás után, hogyan nőnek. 5 percenkénti képek területe
Három cella látszik és tovább növekedtek.
MetOp műhold műszerei
Az EUMETSAT tagságunk új lehetősége
•ózon profilok, teljes ózon tartalom •aeroszolok, bromidok, nitrogénoxidok, vízgőz
•Hőmérséklet, nedvesség profilok •teljes ózon
•sztratoszférikus és troposzférikus hőmérséklet, nedvesség profilok numerikus modellek számára
•lokalizálás •felhőmaszk •hőmérséklet, nedvesség profilok •légkör kémiai összetétele: CO, CH4 , CO2 , N2O, O3
•tengerfelszín szélvektor •talajnedvesség, hó •sarki jégsapka kiterjedése
•hőmérséklet profilok
MetOp Poláris műhold (EPS)
•légköri kihullható vízmennyiség •felszínhőmérséklet •légköri vízgőz, jég, hó, csapadék
MetOp produktumok METOP illusztráció 2007 szeptemberében, októberében újra igen erős volt a deli sark körüli Ózon lyuk. Ennek az oka a szokatlan sztratoszférikus légáramlás volt.
Napi átlag - animáció (2007. augusztus 29. - 2008. január 1.)
Légkör kémiai összetevőinek eloszlása
7
2008.12.03.
Ózon koncentráció a Déli-sark felett
Felszíni hőmérséklet mérése
NOAA (kvázi-poláris pályán keringő műhold) felvétele
Köszönöm a figyelmet! Bíróné Kircsi Andrea
[email protected] http://meteor.geo.klte.hu
8
