Družice Aeolus na cestě ke zlepšování předpovědi počasí
Vyhodnocování kvality dat získávaných z vesmíru zcela novou technologií představuje skutečnou výzvu. A to je přesně to, čemu inženýři a vědci věnovali svůj čas v uplynulých měsících, takže nyní mohou být data o světových větrných proudech získávaná družicí Aeolus zapracovávána do modelů předpovědi počasí.
Družice Aeolus, která je součástí širší rodiny ESA Earth Explorer a která je vybavená přelomovou laserovou technologií, byla vypuštěna v srpnu 2018.
Inovativní přístroj Aladin, který se skládá ze silného laseru, teleskopu a velmi citlivého přijímače, měří větrné proudy emisemi krátkých silných pulzů ultrafialového světla směrem dolů do atmosféry.
Jde o první družicovou misi získávající globální profily zemských větrných proudů. Její pozorování v téměř reálném čase budou již brzy dostupná tvůrcům předpovědí počasí na celém světě. Data z družice pomohou zlepšit kromě předpovědí také naše chápání dynamiky atmosféry, stejně jako procesy spojené s proměnami klimatu.
Access the video
Před tím, než ESA bude moci deklarovat, že data jsou dostatečně kvalitní pro použití v předpovědích počasí, musí být tato pečlivě kalibrována a ověřena. Částí tohoto procesu je sbírání dat o větrných proudech, aerosolech a oblačnosti z pozemních základen, letadel nebo dalších družic. Získaná měření pak byla srovnávaná s výstupy družice Aeolus.
V souvislosti s přípravami na zařazení dat z mise Aeolus do předpovědí počasí začalo množství meteorologických středisek na celém světě srovnávat data z družice se svými stávajícími modely.
Takže po několika měsících kalibrace a ověřování se více než stovka vědců a techniků z univerzit, výzkumných ústavů a meteorologických středisek v Evropě, Spojených státech, Kanadě, Japonsku a Číně sešla ve středisku ESA pro dálkový průzkum Země v Itálii. Zde pak provedla revizi výstupů z měření družice Aeolus.
Předběžné analýzy provedené evropským střediskem ECMWF (European Centre for Medium-range Weather Forecast) a německou meteorologickou službou DWD (Deutscher Wetterdienst) ukazují, že data z družice Aeolus zlepšují kvalitu předpovědí počasí. Zvláště pak v troposféře, která je součástí atmosféry mezi zemským povrchem a přibližně 16 km výšky.
Vědecký pracovník ECMWF Lars Isaksen dodává: „Přístroj Aladin na misi Aeolus je jediným zařízením schopným sledovat profily věrných proudů přímo z vesmíru. Přitom právě větrné profily, zvláště nad odlehlými oblastmi, jsou velmi důležité pro vytváření numerických předpovědí počasí.“
„ECMWF je silně zapojena do zpracování, kalibrace a ověřování dat z mise Aeolus. Během pouhých sedmi měsíců od vypuštění družice jsme společně s dalšími meteorologickými středisky provedli celou řadu studií dopadu zanesení nově získaných dat do používaných modelů.“
„Tyto výsledky jsou velmi slibné a naznačují, že data o větrných proudech z družice Aeolus zlepšují předpovědi počasí a lépe pomáhají pochopit globální koloběh větru.“
Příkladem výsledků prezentovaných na workshopu byla bouře, která zasáhla Velkou Británii a část Evropy 10. března, nebo cyklón Idai, který zdevastoval Mozambik, Malawi a Zimbabwe.
Největší přidaná hodnota pozorování jednoho jevu pomocí různých družicových přístrojů je v tom, že s pomocí získání množství informací lze stanovit mnohem přesněji předpověď počasí. Lidé v ohrožení extrémním počasím pak mají čas připravit se na jeho příchod.
Letový manažer mise Aeolus v ESA Tommaso Parrinello k tomu poznamenává: „Jsme nadšení z dat, která nám dodává družice Aeolus. Navíc jsme zjistili, že tato mise může doplňovat komplementární informace k družicím vybaveným optickými přístroji jako je Copernicus Sentinel-3 a k družicím nesoucím radary jako je Copernicus Sentinel-1.“
„Probíhající srovnání s pozemními přístroji a stávajícími modely počasí pomáhají zpřesnit zpracování dat. Očekáváme, že do konce letošního roku budou data z mise Aeolus na dostatečné úrovni a poté budou připravena jak pro vědecký výzkum, tak pro plné využívání při předpovídání počasí.“