Satellitter måler havoverfladens temperatur gennem anvendelse af den infrarøde del af det elektromagnetiske spektrum og ved at opfange den termiske udstråling. Alle overflader udsender stråling, hvis styrke afhænger af overfladetemperaturen. Jo højere temperatur jo kraftigere stråleenergi. Skin overfladetemperatur (SSTskin) defineres som temperaturen målt af et infrarødt radiometer, som typisk opererer ved bølgelængder på 3,7-12 µm, der repræsenterer temperaturen i et overfladelag på ~10-20 µm.
Den infrarøde stråling, som sensoren opfanger, afhænger også af andre variabler som for eksempel overfladens emissivitet (0,98-0,99 over havet) og geometrien af det observerede. Det atmosfæriske bidrag til signalet er meget lille, men da atmosfæren er meget koldere end havets overflade, kan den ikke bare ignoreres. En nøjagtig måling af SST kræver omhyggelig medtagelse af alle de variabler, der påvirker atmosfærens absorption og udstråling.
Satellitterne måler overfladens lysstyrketemperatur. Man kan bruge en ligning til at finde et sæt af SST algoritmekoefficienter, der kan anvendes på dataene for lysstyrketemperaturen for at rense den for støjen fra atmosfæren. Nogle multispektrale algoritmer for optagelse af SST anvender de kanaler, der måler stråling i det spektrale område mellem 11 og 12 µm i løbet af dagen. Dette kaldes en split-window algorithm (algoritme for opdelt vindue), da det atmosfæriske transmissionsvindue, hvor strålingen forlader overfladen og bevæger sig ud i rummet (mellem 9,8 og 13.5 µm) er opdelt i to kanaler (11 og 12 µm). Om natten kan der anvendes endnu en kanal på 3,7 µm, som giver flere oplysninger om atmosfærens dæmpning af strålingen fra havets overflade. Dette kaldes en triple-window algorithm (algoritme for tredobbelt vindue). Den generelle ligning for det opdelte vindue kan skrives sådan:
hvor a, b, c og d er specifikke for hver algoritme, fordi de afhænger af sensorkarakteristika og lokale atmosfæriske forhold.
Under normale forhold er det østlige, tropiske Stillehav køligere end det vestlige, tropiske Stillehav, selv om det østlige område naturligvis får mere nettovarme. Passatvinde, der blæser mod vest langs med Ækvator, genererer en opstigning af vand i området, hvor koldt vand, der er tæt på overfladen, stiger op i øst, mens der kommer varmt vand op i vest, fordi det kolde vand befinder sig meget længere nede i dette område. Hvis passatvindene svækkes, kan det varme vand stige op øst for Ækvator, og de varme overfladetemperaturer breder sig langt ind i det centrale, tropiske Stillehav. Mod øst er havoverfladetemperaturerne helt op til 3°C varmere end normalt.
LEOWorks øvelse
Lav en animation med de opgivne dataserier fra satellitten.
Der er tre dataserier, en fra 1997-1998, en fra 2005-2006 og en fra 2007-2008. Lav tre animationer med de tre sæt, og observér dem. Beskriv, hvad der sker i hver periode, og lav sammenligninger.
I LEOWorks billedbehandlingsprogrammet skal du åbne Tools/Image Animation, hvorefter vinduet Select Files for Animation vises. Vælg den korrekte animationshastighed. Du kan se nummeret på billedet ved at aktivere Active Slider.
1. Afgør, hvilken af de tre billedserier der svarer til et El Niño år?
2. Hvilken effekt har El Niño på klimamønstrene i det vestlige Stillehavsområde og i Asien?
3. Hvad sker der i det østlige Stillehavsområde og over Sydamerika?
4. Vurdér den aktuelle situation ved hjælp af de nyeste oplysninger.
