| | Meteosat-Bilder
Fünf geostationäre Wettersatellitensysteme wurden in einer Konstellation rund um den Äquator platziert. Dabei handelt es sich um die Meteosat-Serie der ESA, Japans GMS, INSAT aus Indien und GOES E sowie GOES W der USA. Diese Satelliten erzeugen regelmäßig neue Aufnahmen der globalen Wetterbedingungen. Sie decken jedoch nicht die Polargebiete ab.
Meteosat rotiert auf einer eigenen Achse, die parallel zur Erdachse verläuft. Bei jeder Rotation wird ein schmaler Streifen der Erde mit einer maximalen Auflösung von 1 km in Westrichtung abgebildet. Nach jeder Rotation wird der Spiegel gekippt und es wird ein weiterer Streifen in Nordrichtung abgetastet.
Innerhalb von 15 Minuten entsteht ein Bild des gesamten von Meteosat abgedeckten Bereichs. Der ständige Datenstrom wird an ein Kontrollzentrum in Darmstadt gesendet und dort verarbeitet. Die Abtastung erfolgt in 12 Bändern, sowohl im sichtbaren als auch im infraroten Bereich des Spektrums. Im Eduspace-Projekt Meteosat Interaktiv werden fünf Spektralbänder gezeigt:
- VIS 0,6 µm (Rot);
- VNIR 0,8 µm (sehr nahes Infrarot);
- NIR 1,6 µm (nahes Infrarot);
- WV 6,2 µm (Wasserdampfkanal, mittleres Infrarot);
- IR 10,8 µm (thermisches Infrarot);
Bild aus dem sichtbaren Kanal VIS 0,6 µm mit Bodenbeobachtungen aus Meteosat Interaktiv
Bilder aus dem sichtbaren Kanal (VIS 0,6 µm und VNIR 0,8 µm) geben die von Wolken oder der Erdoberfläche ins All zurückgeworfene (reflektierte) Menge Sonnenlicht wieder. Gewässer erscheinen bei wolkenfreiem Himmel typischerweise dunkel, Wolken und Schnee hingegen hell.
Die Helligkeit von Land bei wolkenfreiem Himmel ist von der jeweiligen Landbedeckungsart abhängig. Dickere Wolken haben ein höheres Rückstrahlvermögen und erscheinen heller als dünnere Wolken.
Als schwierig erweist sich die Unterscheidung zwischen Nebel, niedrigen Wolken und hohen Wolken in Satellitenaufnahmen aus dem sichtbaren Bereich. Dazu sind Satellitenbilder aus dem thermischen Infrarotkanal unverzichtbar. Darüber hinaus lässt sich in zusammengesetzten Bildern aus dem nahen Infrarotband und sichtbaren Bändern zwischen hohen Eiswolken und niedrigen Wasserwolken unterscheiden. Nachtaufnahmen (bei fehlendem Sonnenlicht) aus dem sichtbaren und nahen Infrarotbereich fallen vollkommen schwarz aus.
Bild aus dem Wasserdampfkanal WV 6,2 µm mit Bodenbeobachtungen aus Meteosat Interaktiv
Wasserdampfbilder (WV 6,2 µm) geben die Infrarotstrahlung in Verbindung mit der atmosphärischen Wasserdampfabsorption wieder. Sie eignen sich zur Abgrenzung von Gebieten mit feuchter und Gebieten mit trockener Luft. Dunklere Töne weisen auf trockenere Luft hin, hellere Töne auf mehr Feuchtigkeit in der Luft.
Bild aus dem Infrarotkanal IR 10,8 µm mit Bodenbeobachtungen aus Meteosat Interaktiv
Im thermischen Infrarotkanal (IR 10,8 µm) werden kalte Oberflächen in hellen Tönen dargestellt und warme Oberflächen erscheinen dunkler. Die Darstellung von Wolken im thermischen Infrarot und im sichtbaren Kanal wirkt fast identisch, tatsächlich aber gibt es bedeutende Unterschiede.
Im thermischen Infrarot sind die hellsten Wolken die kältesten, also auch die in der Atmosphäre am höchsten gelegenen, da die Temperatur mit der Höhe über der Erdoberfläche in der Troposphäre sinkt. Je dunkler eine Wolkenbildung ausfällt, desto niedriger befindet sie sich über der Erdoberfläche. Bei Bildern aus dem Band IR 10,8 µm lässt sich schwer zwischen niedrigen Wolken und wolkenfreien Gebieten unterscheiden, da die Temperaturunterschiede zwischen Wolken und nassen Oberflächen auf der Erde sehr gering sein können.
RGB-Falschfarbenbild mit Bodenbeobachtungen aus Meteosat Interaktiv
Das RGB-Falschfarbenbild beruht auf drei Kanälen: VIS0.6, VNIR0.8 und NIR1.6. In diesem Farbschema wird Vegetation grünlich dargestellt, da sie im Kanal VNIR0.8 ein wesentlich höheres Rückstrahlvermögen als in den Kanälen NIR1.6 (Rot) oder VIS0.6 (Blau) aufweist. Wasserwolken mit kleinen Tröpfchen reflektieren in allen drei Kanälen stark und fallen deshalb weißlich aus, während Schnee und Eiswolken aufgrund der hohen Absorption von Eis im Kanal NIR1.6 (weniger Signal in der Farbe Rot) cyanfarben erscheinen. Unbewachsene Bodenflächen werden braun dargestellt, da sie mit NIR1.6 ein höheres Rückstrahlvermögen aufweisen als mit VIS0.6, und das Meer erscheint aufgrund seines geringen Rückstrahlvermögens in allen drei Kanälen schwarz (siehe auch www.eumetsat.int).
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