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Satellitenbeobachtungen

Wettersatelliten spielen in der Meteorologie eine zentrale Rolle, da sie rund um die Uhr und global die meteorologischen Vorgänge in der Atmosphäre aufzeichnen. Die MeteoSchweiz bezieht Satellitendaten von EUMETSAT, einem Konsortium von europäischen Ländern, die gemeinsam die METEOSAT-Satelliten und andere Erdbeobachtungssatelliten betreiben.

Satellitenbeobachtungen sind für die Erstellung von Wetterprognosen von zentraler Bedeutung. Geostationäre Satelliten liefern für sehr große Gebiete der Erde ein präzises Bild des Wettergeschehens, und dies praktisch in Echtzeit. Die Wettersatelliten übermitteln ihre Daten alle paar Minuten, wodurch sich Veränderungen in der Atmosphäre laufend verfolgen lassen. Satellitendaten werden von unseren Meteorologen verwendet, um einen Überblick über die Wettersituation zu bekommen. Weiterhin werden die Daten in automatischen Kurzfrist-Prognosesystemen genutzt und sind essentiell, um die Startbedingungen für numerische Wettersimulationen zu bestimmen. Auch für die Beobachtung von Klimavariablen gewinnt die Satellitenmeteorologie weltweit an Bedeutung.

Meteosat Second Generation (MSG)

MeteoSchweiz verwendet hauptsächlich Messungen von Meteosat Second Generation (MSG). Die MSG-Satelliten befinden sich in einer geostationären Umlaufbahn in 36'000 km Höhe oberhalb des Schnittpunkts des Äquators und des Greenwich Meridians.

Aus dieser Position kann MSG etwa ein Drittel der Erdkugel beobachten. Das Hauptinstrument vom Meteosat Second Generation ist eine multi-spektrale Kamera namens SEVIRI (Spinning Enhanced Visible and InfraRed Imager). Das SEVIRI-Instrument verfügt über zwölf Kanäle (8 im Infrarot, 1 nahen Infrarot und 3 im sichtbaren Wellenlängenbereich). Ein MSG-Satellit beobachtet die gesamte aus dieser Position sichtbare Erdscheibe und liefert alle 15 Minuten eine Messung. Ein zweiter Satellit konzentriert sich auf das nördliche Drittel der sichtbaren Erdscheibe und kann somit alle 5 min eine Aufnahme von Europa und dem Nordatlantik machen. Satellitenmessungen werden meistens als Bilder dargestellt. Dadurch lassen sich nicht nur verschiedene Wolkenschichten erkennen. Auch der Transport von Saharastaub oder Aschewolken von Vulkanen kann durch die Kombination verschiedener Kanäle gezeigt werden.

Meteosat Third Generation (MTG)

Ab 2021 wird die nächste Generation geostationärer Satelliten in den Weltraum befördert, deren neuen Instrumente die Erde noch genauer beobachten können.

Die MTG-Konstellation wird aus vier Satelliten mit abbildenden Kameras (englisch Imaging, MTG-I) und zwei Satelliten mit sondierenden Instrumenten (englisch sounding, daher MTG-S) bestehen. Der MTG-I ist mit dem Flexible Combined Imager (FCI) ausgestattet, einer Weiterentwicklung von dem SEVIRI-Instrument. FCI besitzt 16 spektrale Kanäle (SEVIRI hat 12 Kanäle), die räumliche Auslösung ist im infraroten Bereich 2 km, im sichtbaren Bereich sogar 1 km (die meisten SEVIRI-Kanäle haben eine Auflösung von 3 km). Der erste Satellit wird alle 10 min eine Aufnahme der sichtbaren Erdscheibe machen. Ein zweiter Satellit nimmt das obere Viertel alle 2.5 Minuten auf. Dieser Satellit nimmt vier Kanäle mit doppelter räumlicher Auflösung auf, wodurch sich schnell entwickelnde Gewitter hochpräzise vermessen werden können. Des Weiteren hat MTG-I ein neuartiges Instrument, den Lighting Imager (LI), an Bord, mit dem erstmals die Blitzaktivität über Europa vom Weltraum aus ausgezeichnet werden kann. Die Sounding-Mission MTG-S hat zwei Spektrometer an Bord. Das Infrared Spektrometer (IRS) misst Temperatur- und Feuchtigkeitsprofilen, während das UVN-Spektrometer entworfen wurde, um die Luftqualität sowie die chemische Zusammensetzung der Atmosphäre zu beobachten.

EUMETSAT

Die Meteosat-Satelliten und weitere Erdbeobachtungssatelliten werden von der Europäische Organisation für die Nutzung von meteorologischen Satelliten (EUMETSAT) betrieben. Nachdem die Satellitendaten gemessen wurden, werden sie zur EUMETSAT-Zentrale in Darmstadt (D) übertragen und dort kalibriert und georeferenziert.  Im Anschluss werden sie an die Empfänger, vor allem die nationalen Wetterdienste sowie private Wetterdienstleister, verteilt. Nach einer weiteren Verarbeitung liefert die MeteoSchweiz diverse Satellitenprodukte an ihre internen und externen  Kunden wie Wetterprognosedienste, automatische Nowcasting-Systeme, Klimaforscher oder Medien.
     

MeteoSchweiz stellt unter Messwerte alle 15 Minuten aktuelle Satellitenbilder der Bewölkungsverteilung kostenlos zur Verfügung. Unter Service & Publikationen können viele weitere Satellitenbilder kostenpflichtig bezogen werden, die speziell an Ihre Anforderungen der Darstellung und Projektion angepasst werden und mit einer zeitlichen Auflösung von bis zu 5 Minuten verfügbar sind.

   

Satellitenbilder im Infrarotkanal 10.8μm

Vergrösserte Ansicht: Auf dem Satellitenbild sind Wolkensysteme erkennbar.
Satellitenbild im Infrarotbereich von Europa.
© EUMETSAT / © MeteoSchweiz

Die Aufnahmen im Infrarotkanal zeigen die Bewölkung über Europa. Sie sind sowohl tags als auch nachts verfügbar.

Vergrösserte Ansicht: Auf dem Satellitenbild vom 31. Januar 2014, 15.00 UTC, sind Wolken (östlich und westlich der Schweiz) farbcodiert dargestellt. Die Temperatur der kältesten Wolken liegt zwischen -50 °C und -60 °C.
Satellitenbild, Infrarotbereich.
© EUMETSAT / © MeteoSchweiz

Die kältesten, beziehungsweise die höchsten Wolken werden in dieser Darstellung farblich hervorgehoben. Dies dient insbesondere der raschen Erkennung von kräftigen Gewitterzellen.

Satellitenbilder im sichtbaren Bereich

Vergrösserte Ansicht: Auf dem Satellitenbild sind die Alpen im Relief dargestellt.
Satellitenbild des Alpenraums im sichtbaren Kanal.
© EUMETSAT / © MeteoSchweiz

Durch eine Kombination der drei sichtbaren Kanäle werden sowohl die Wolken als auch die Erdoberfläche möglichst realitätstreu dargestellt. Da es sich um eine Kombination von sichtbaren Kanälen handelt, sind diese Bilder lediglich bei Tageslicht verfügbar.

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