So etwas gab es noch nie: Ein neues weltraumgestütztes Radar enthüllt die innere Struktur und Dynamik der Wolken
Weniger als einen Monat nach seinem Start hat der EarthCARE-Satellit der ESA das erste Bild eines seiner vier hochentwickelten Instrumente zurückgeschickt: ein Wolkenprofil-Radar. Die Wissenschaftler hoffen, dass es helfen wird, zukünftige Wettertrends besser vorherzusagen.
Knapp einen Monat nach seinem Start hat der EarthCARE-Satellit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) das erste Bild eines seiner Instrumente zurückgeschickt: ein Bild, das zum ersten Mal aus dem Weltraum die innere Struktur und Dynamik von Wolken zeigt.
Dieses bemerkenswerte erste Bild, das von dem an Bord des Satelliten befindlichen Wolkenprofilradar aufgenommen wurde, gibt nur einen kleinen Einblick in das volle Potenzial des Instruments, sobald es vollständig kalibriert ist.
In einer Erklärung der ESA heißt es, dass EarthCARE mit vier hochentwickelten Instrumenten ausgestattet ist , die so konzipiert wurden, dass sie synchron arbeiten und ein neues Licht auf die Rolle von Wolken und Aerosolen bei der Erwärmung und Abkühlung der Erdatmosphäre werfen und so zu einem besseren Verständnis des Klimawandels beitragen.
Von diesen vier Instrumenten wurde das Wolkenprofilradar, welches das erste Bild geliefert hat, von der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) bereitgestellt. In den kommenden Wochen und Monaten werden voraussichtlich die übrigen drei Instrumente europäischen Ursprungs folgen: ein Breitbandradiometer, ein atmosphärisches Lidar und ein Multispektralbildgerät.
Takuji Kubota, JAXAs Missionswissenschaftler für das Wolkenprofilradar, sagte: "Wir freuen uns, dieses erste Bild präsentieren zu können, das Details über die innere Struktur der Wolkendynamik über dem Ozean östlich von Japan am 13. Juni zeigt.
"Dies ist das erste Bild seiner Art: Wir haben noch nie zuvor diese Art von Informationen aus dem Weltraum gemessen. Es ist alles, was wir erwartet haben und mehr. Ich glaube, dass das Wolkenprofil-Radar eine Reihe von wissenschaftlichen Entdeckungen bringen wird", fügte Kubota hinzu.
Was zeigt das erste Bild des EarthCARE-Wolkenprofil-Radars?
Das erste Bild ist auf der Titelseite dieser Mitteilung in zwei Teilen abgebildet. Auf der linken Seite zeigen die Daten die vertikale Konzentration von Wolkenpartikeln, gemessen als Radarreflexion. Es ist klar, dass sich der dichteste Teil der Wolke in ihrem Zentrum befindet, wo es mehr große Partikel gibt und die Partikel groß sind.
Auf der rechten Seite ist die Fallgeschwindigkeit der Wolkenpartikel zu sehen. Niedrige Werte in der oberen Schicht weisen auf Eiskristalle und Schneeflocken hin, die in der Schwebe sind oder langsam fallen. In der unteren Schicht deuten viel höhere Werte der Fallgeschwindigkeit auf Regen hin.
Beide Bilder zeigen eine klare Grenze in einer Höhe von etwa 5 km, wo Eis und Schnee schmelzen und Wassertröpfchen bilden, die als Regen ausfallen.
Diese detaillierten Informationen über die Dichte, die Größenverteilung und die Geschwindigkeit der Partikel ermöglichen es den Wissenschaftlern, die Bestandteile der Wolken zu unterscheiden und so ihre Physik besser zu verstehen.
Um diese frühen Ergebnisse in einen Kontext zu setzen, zeigt das Bild oben dasselbe Wolkensystem, das vom japanischen Wettersatelliten Himawari-9 in einer geostationären Umlaufbahn in etwa 36.000 km Höhe über der Erde aufgenommen wurde. Das Bild wurde mit der Umlaufbahn von EarthCARE überlagert. Das EarthCARE-Wolkenprofilradar hat seine ersten Daten zwischen den Punkten A und B in diesem Bild aufgenommen.
Bessere Vorhersage zukünftiger Klimatrends
Das Wolkenprofil-Radar an Bord des EarthCARE-Satelliten wird es ermöglichen, die Wolkenstruktur gleichmäßig über den gesamten Globus zu messen, im Gegensatz zu den Einschränkungen, die ein fest installiertes Radar am Boden oder an Bord eines Flugzeugs hat.
Die Direktorin für Erdbeobachtungsprogramme der ESA, Simonetta Cheli, sagte: "Dies ist ein fantastisches erstes Ergebnis unserer JAXA-Partner und ein echter Hinweis darauf, was wir in Zukunft erwarten können, wenn der Satellit und alle seine Instrumente vollständig kalibriert und in Betrieb genommen sind.
"Der Schlüssel zu dieser Mission ist, dass die vier Instrumente zusammenarbeiten, um uns ein ganzheitliches Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Wolken, Aerosolen, einfallender Sonnenstrahlung und ausgehender Wärmestrahlung zu vermitteln, damit wir zukünftige Klimatrends besser vorhersagen können", ergänzte Cheli.
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