Meteosat

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Meteosat (Kurzbez. für Meteorological Satellite) ist der europäische Beitrag zum globalen Wettersatelliten-System. Er bezeichnet eine Serie von geostationären Wettersatelliten die am 23. November 1977 mit dem ersten Satellit Meteosat begann. Sie werden von der europäischen Organisation Eumetsat betrieben.

Mit nur kurzen Unterbrechungen liefern die Meteosat-Satelliten für die um den Nullmeridian liegenden Regionen der Erde seit 1977 Wetterinformationen. Die verwendete geostationäre Position bei 0° geographischer Länge im Erdabstand von 36.000 km über dem Äquator ist für die Beobachtung des Wetters über Afrika, dem östlichen Atlantik und Südeuropa optimal.

Technik und Daten Meteosat (erste Generation)

Das Radiometer an Bord ist der zentrale Kern eines jeden Meteosat-Satelliten. Es liefert die eigentlichen Messwerte des Meteosat-Systems in Form von Strahldichten vom sichtbaren und infraroten Bereich des elektomagnetischen Spektums.

Die Satelliten der ersten Generation hatten (und haben) alle ein Radiometer als Kernkomponete, welches in 3 Spektralbändern (oder Kanälen) misst.

  • Kanal 1: 0,45 bis 1,0 µm - Das sichtbare Band (visible - VIS) wird tagsüber mit zwei Radiometern (VIS1, VIS2) zur visuellen Betrachtung verwendet.
  • Kanal 2: 5,7 bis 7,1 µm - Das Wasserdampf-Absorptionsband (water vapour - WV) wird zur Bestimmung des Wasserdampfgehaltes in der mittleren Atmosphäre verwendet.
  • Kanal 3: 10,5 bis 12,5 µm - Das thermische Infrarotband (infrared - IR) wird zur Bestimmung der Temperatur von Wolken-, Land- und Meeresoberflächen verwendet.

Meteosat 1 bis 7 lieferten jede halbe Stunde Bilder. Die in einer SSP-Auflösung (Sub Satellite Point - SSP) von 5 km (WV und IR) und 2,5 km (VIS) gescannt wurden. Diese Bilddaten werden in weniger als 5 Minuten am Boden bearbeitet und anschließend in digitaler Form an Kunden weltweit verschickt. Zu diesen Kunden gehört auch der Deutsche Wetterdienst (DWD) in Offenbach.

Zur Stabilisierung dreht sich jeder dieser Satelliten 100 mal pro Minute um seine Achse. Dabei tastet sein Radiometer die Erde zeilenweise ab. Die von der Erde und den Wolken zurückgelieferte Strahlung wird über ein kompliziertes Spiegelsystem erfasst, digitalisiert und zur primären Empfangstation nach Fucino in Italien gefunkt. Von dort werden die Daten zum Kontrollzentrum nach Darmstadt weitergeleitet. Die Abtastung beginnt mit dem Südpol und endet 25 Minuten später am Nordpol. In den folgenden 2,5 Minuten wird das Spiegelsystem in die Startposition zurückgedreht, 2,5 Minuten bleibt der Satellit im Standby, so dass alle halbe Stunde ein komplettes Bild dieser Region der Erde (Full Earth Scan - FSS) vorliegt. Meteosat-6 liefert einen kleineren Ausschnitt, der nur Europa zeigt, diesen aber dafür aber alle 10 Minuten (Rapid Scan Service - RSS).

Die Rohdaten dieser Bilder enthalten 2500x2500 Pixel² (FES) bzw. 2500x864 Pixel² (RSS). Rohdaten können ohne Lizenzschlüssel nicht direkt empfangen werden. EUMETSAT korrigiert diese Bilder erst und sendet sie dann frei verfügbar über EUMETCast und das Internet an die Kunden.

Technik und Daten Meteosat (zweite Generation)

Seit Anfang 2004 ist der 1. Meteosat-Satellit der zweiten Generation (kurz MSG-1 für Meteosat Second Generation) operationell in Betrieb. Nach erfolgreichem Abschluss der Testphase wurde er in Meteosat-8 umgetauft.

Meteosat-8 liefert alle 15 Minuten ein Multispektralbild eines ca. 10'000 x 10'000km² Ausschnitts der Erde, mit einer Ortsauflösung von bis zu 1x1km². Die Bildauflösung entspricht der einer 64-Megapixel-Digitalkamera, bei 12 Kanälen statt 3. Vier der zwölf Beobachtungskanäle erfassen den sichtbaren Bereich des Lichts, acht den Infrarotbereich, davon zwei für die typische Strahlung von Wasserdampf in der Atmosphäre zuständig. Damit das Wettergeschehen dreidimensional erfasst werden. Alle Kanäle zusammen schicken 20 mal mehr Daten zur Erde als die Vorgängersatelliten. Die hohe Bildfrequenz ermöglicht eine ziemlich genaue Windvorhersage. Durch die Kombination mehrerer Kanäle werden unterschiedliche Wolkenarten erkannt. Kalte Schneeflächen lassen sich eindeutig von Eiswolken unterscheiden. Der neue Satellit soll insgesamt 7 Jahre betrieben werden.

Weitere MSG Satelliten sollen folgen und bis 2018 arbeiten. Der Start des zweiten MSG MSG-2 Satelliten erfolgte am 21. Dezember 2005.

Details zum MSG-Teleskop Seviri (Spinning enhanced visible and infrared imager):

Umdehungsgeschwindigkeit des Satelliten: 100 UpM
Auflösung:
3 Linien (6 Linien Hochauflösung) pro Scan (Umdrehung)
1250 Scans (Umdrehungen) pro Bild, entsprechend 12 Minuten/Bild + 3 Minuten/Bild für Kalibrierung
Kontrastumfang: 10 Bit (?)
Hochauflösung: 5625 x 11250 Pixel (1 km Auflösung)
Normals: 3750 x 3750 Pixel (3 km Auflösung)
12 Bildkanäle Kanäle:
2 Kanäle selektiv im sichtbaren Bereich von 0,5-0,8µm
1 Kanal im nahen Infrarot-Bereich 1,5-1,8µm
1 Breitband-Hochauflösungskanal 0,4-1,1µm
8 Infrarot-Kanäle 3,4-14µm
Optische Apertur: 50x80 cm²
Datenmenge: 3,26 Mbps

Meteosat Satellitenserie

Parallel zu Meteosat-8 liefern die Satelliten Meteosat-7 und Meteosat-6 auch weiterhin Bilder als Reserve-Satelliten. Meteosat-6 arbeitet in einem speziellen Rapid Scan geannten Modus. Er liefert alle 10 min (also dreimal so schnell wie normal) Bilder eines Teils der nördlichen Hemisphäre (ca. Europa, Mittelmeer und Nordafrika).

Seit Anfang 1998 liefert Meteosat-5 Informationen über die Regionen um den 63. östlichen Längengrad (Ostafrika, westlicher Indischer Ozean, Mittelasien) als Ersatz für die dort eigentlich positionierten INSAT Satelliten.

2006 ist beabsichtigt, einen Wettersatelliten des neuen Eumetsat Polar Systems (EPS) in eine Umlaufbahn zu bringen. Dieser soll bei erneut gesteigerter Vorhersagequalität jedoch in einer niedrigen Umlaufbahn von 850 km Höhe die Erde umkreisen. Ein Mikrowellenradar zur Geschwindigkeitsmessung von Winden in unterschiedlichen Höhen über dem Meer ist ebenfalls vorgesehen.

Geschichte

  • Anfang der 1970er - Die ESA (European Space Agency) beginnt mit den Planungen zu einem europäischen Wettersatelliten-System.
  • 23. November 1977 - Der erste europäische Wettersatellit Meteosat wird von Cape Canaveral (USA) aus mit einer Delta-Rakete gestartet.
  • Oktober 1979 - Das Radiometer des Satelliten Meteosat-1 fällt aus.
  • 19. Juni 1981 - Meteosat-2 wird von Kourou (Franz. Guayana) aus gestartet, wie alle weiteren europäischen Satelliten. Der Satellit wird mit einer Rakete des Typs Ariane 1 in die Umlaufbahn gebracht.
  • ab 1986 - Die Aufbereitung der von Meteosat gelieferten Daten wird von EUMETSAT (Europe’s Meteorological Satellite Organization) übernommen.
  • 15. Juni 1988 - Meteosat-P2 (P = Prototyp) wird als Notbehelf in den Orbit schickt, da das Radiometer von Meteosat-2 ausgefallen war. (Theoretisch kann er auch Meteosat-3 genannt werden.)
  • 6. März 1989 - Meteosat-4 wird als erster operationeller Satellit (Meteosat Operational Program 1 - MOP 1) des Meteosat-Satelliten-Systems in den Orbit geschickt.
  • August 1991 - Meteosat-P2 wird vorübergehend auf eine Position bei 50° westlicher Länge verschoben, und unterstützt dort den amerikanischen GOES-E.
  • 2. März 1991 - Meteosat-5 (oder MOP 2) wird gestartet.
  • September 1991 - Meteosat-3 wird auf die Position 50° West gebracht.
  • Januar 1992 - Meteosat-2 hat den Treibstoff aufgebraucht und wird aus dem geostationären Orbit in einen Friedhofsorbit manövriert.
  • 20. November 1993 - Meteosat-6 (oder MOP 3) wird gestartet
  • Dezember 1995 - Datenaufbereitung, Projektplanung und Durchführung von Meteosat liegen nun komplett bei EUMETSAT.
  • Dezember 1995 - Meteosat-3 und Meteosat-4 werden nach Aufbrauchen des Treibstoffs in einen Friedhofsorbit gebracht.
  • 3. September 1997 - Meteosat-7 (oder MTP 1), der letzte Meteosat-Satellit der ersten Generation wird gestartet.
  • Anfang 1998 - Meteosat-5 in die neue Position bei 63° östliche Länge gebracht, da die Daten des dort eigentlich positionierten indischen INSAT nicht verfügbar sind.
  • Juni 1998 - Meteosat-7 wird der operationelle Satellit (Meteosat-6 steht als Reservesatellit an gleicher Position zur Verfügung)
  • 28. August 2002 um 22:45 UTC - Erfolgreicher Start von MSG-1 (nun Meteosat-8), und damit Beginn der Phase der Zweiten Meteosat-Generation.
  • 28. November 2002 - MSG-1 (nun Meteosat-8) liefert die ersten Bilder zur Erde. Zum ersten Mal stehen nun 12 Kanäle für die Wetterbeobachtung zur Verfügung.
  • 29. Januar 2004 - Meteosat-8 wird der operationelle Satellit
  • März 2005 - Meteosat-5 kann nun Daten des neuen Tsunami-Warnsystems empfangen (Indian Ocean Data Collecting - IODC) und an die Bodenstation weiterleiten.
  • 21. Dezember 2005 - MSG-2 wird gestartet
  • 2018 - Projektierte Lebensdauer des MSG-Programms wird erreicht


English

The METEOSAT series of satellites are geostationary meteorological satellites operated by EUMETSAT.

METEOSAT-1 to METEOSAT-7 all carried or carry the MVIRI (METEOSAT Visible and Infrared Imager) instrument.

METEOSAT-8 is the first MSG (METEOSAT Second Generation) spacecraft, and carries the SEVIRI (Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager) and GERB (Geostationary Earth Radiation Budget) instruments.

At the end of January 2004 METEOSAT-5, -6, -7 and -8 were all operational. METEOSAT-5 was stationed over the Indian Ocean. METEOSAT-6, -7 and -8 were all located over Africa with various differences in operational configuration; METEOSAT-6 was in 'rapid scan' mode, providing reduced images every 10 minutes. METEOSAT-7 was on location to act as back-up to METEOSAT-8 and provide a transition period while users migrate to METEOSAT-8.


Weblinks